针对穿层钻孔瓦斯喷孔的突发性及喷孔强度的随机性,研发了瓦斯电闭锁式气动密封防喷装置,实现了井下作业环境瓦斯浓度实时监测及施工钻机电源闭锁、气动密封自动控制,有效杜绝了钻孔施工期间瓦斯涌出引发超限,避免了人工停钻、二次防护的滞后性,保障了现场施工人员作业的安全性。气动式固孔密封装置解决了煤渣堵塞手柄旋转困难、安装时间过长的问题;气动式固孔密封装置可与孔壁紧密结合,防止了孔口漏气;气动旋转式密封装置实现了连续密闭式自动排渣,阻断了打钻冲孔期间瓦斯涌出的通道,降低了巷道瓦斯浓度。

为了分析瓦斯抽采钻孔封孔段注浆密封过程中封孔材料对钻孔密封性的影响,采集不同矿区水泥基封孔材料,在实验室测试其黏度、膨胀率、析水率、凝结时间及凝固后的强度参数指标,从前期封孔材料注浆到后期固结密封全过程分析各指标对钻孔密封的影响。结果表明:封孔材料前期注浆时浆液黏度是衡量其流动性的关键指标,浆液黏度上升越快,流动性降低越快,封堵钻孔围岩裂隙的难度越大;中期注浆完成后,不同材料表现出膨胀性和析水性,材料的膨胀特性可为钻孔围岩提供支护作用,提高钻孔封孔段异质结构的稳定性和完整性,材料的析水性会造成钻孔壁面与封孔材料分离,漏气通道增加,密封性降低;封孔材料后期凝固后的强度与煤体差异较大形成不稳定异质结构,在应力作用下,不稳定异质结构裂隙发育,密封性降低。