一种亲煤基瓦斯抽采钻孔封孔材料及其使用方法技术

本发明专利技术公开了一种亲煤基瓦斯抽采钻孔封孔材料，原料按重量百分比包括水泥48～55％、粉煤灰8～10％、硫酸钙8～9％、碳酸钙18～20％、二氧化硅8～9％、甲基纤维素0.1～0.2％、减水剂1～2％、铁粉0.8～1％、铝粉0.8～1％、草酸0.2～0.4％；材料粘度小、流动性强，能够有效进入钻孔周围煤岩体裂隙中进行封堵；材料膨胀率高、抗压强度大，对钻孔的封堵效果较高；材料反应不放热、具有良好的阻燃抗静电性能，具有较强的亲煤性能，能更好的结合形成整体结构，满足煤矿井下使用要求。

Coal seam gas drainage borehole sealing material and its using method

The invention discloses a pro coal based gas drainage hole sealing materials, including cement raw materials by weight percentage of 48 ~ 55%, 8 ~ 10% of fly ash, calcium sulfate, calcium carbonate 18 8 ~ 9% ~ 20%, 8 ~ 9% methyl cellulose, silica 0.1 ~ 0.2%, 1 ~ 2%, iron reducing agent 0.8 ~ 1%, 0.8 ~ 1%, aluminum oxalate 0.2 ~ 0.4%; material viscosity, strong liquidity, can effectively into cracks in coal and rock around the borehole sealing material; high expansion ratio, high compressive strength, high sealing effect on the drilling materials; reaction heat, has good flame retardant antistatic performance, with strong Pro coal properties, combined with the formation of the whole structure can better meet the requirements of the use of coal mine.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及抽采钻孔封孔材料，特别涉及一种适用于瓦斯抽采钻孔及其周围裂隙漏风通道的封堵的亲煤基瓦斯抽采钻孔封孔材料及其使用方法。
技术介绍
煤矿井下瓦斯抽采钻孔的有效密封是高效抽采的关键所在。目前，我国煤矿井下普遍采用的封孔方法主要有聚氨酯材料封孔和水泥砂浆封孔。聚氨酯材料封孔主要通过手工搅拌混合多种化学浆液，搅拌后利用棉布、塑料袋等附着物进行吸附并包裹在瓦斯抽采管道上，随瓦斯抽采管道一起送入抽采孔。聚氨酯封孔材料反应温度高，凝固硬化后强度低，制约着其封孔效果。水泥砂浆封孔工艺是在瓦斯抽采钻孔封孔段两端形成挡板装置，再向其中注入水泥砂浆进行封孔，但是由于水泥砂浆在凝固过程中会出现分层离淅现象，导致其在凝固硬化后容易收缩，形成月牙面的漏风通道，尤其是对近水平瓦斯抽采钻孔的封堵效果较差，影响瓦斯抽采效果。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种亲煤基瓦斯抽采钻孔封孔材料及其使用方法，具有稠度低、流动性强、膨胀性好、致密性高、浆体均匀不离淅和强度高的特点。本专利技术的亲煤基瓦斯抽采钻孔封孔材料，原料按重量百分比包括以下组分：水泥48～55％、粉煤灰8～10％、硫酸钙8～9％、碳酸钙18～20％、二氧化硅8～9％、甲基纤维素0.1～0.2％、减水剂1～2％、铁粉0.8～1％、铝粉0.8～1％、草酸0.2～0.4％，各组分总量和为100％；进一步，按重量百分比包括以下组分：水泥53％、粉煤灰8％、硫酸钙8％、碳酸钙20％、二氧化硅8％、甲基纤维素0.2％、减水剂1％、铁粉0.8％、铝粉0.8％、草酸0.2％；进一步，所述减水剂为萘系减水剂；进一步，所述的水泥为硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥中的一种或两种以上混合物；进一步，所述的粉煤灰采用I级粉煤灰、II级粉煤灰中的一种或两种的混合物。本专利技术还公开一种亲煤基瓦斯抽采钻孔封孔材料的使用方法，将封孔材料以0.6～0.8的水灰比制成浆体。本专利技术的有益效果：本专利技术的亲煤基瓦斯抽采钻孔封孔材料及其使用方法，材料粘度小、流动性强，能够有效进入钻孔周围煤岩体裂隙中进行封堵；材料膨胀率高、抗压强度大，对钻孔的封堵效果较高；材料反应不放热、具有良好的阻燃抗静电性能，具有较强的亲煤性能，能更好的结合形成整体结构，满足煤矿井下使用要求。具体实施方式实施例一P·I425(R)硅酸盐水泥53％、II级粉煤灰8％、硫酸钙8％、碳酸钙20％、二氧化硅8％、甲基纤维素0.2％、减水剂1％、铁粉0.8％、铝粉0.8％、草酸0.2％。实施例二：P·P425(R)火山灰质硅酸盐水泥50％、II级粉煤灰10％、硫酸钙9％、碳酸钙19％、二氧化硅9％、甲基纤维素0.1％、减水剂1％、铁粉0.8％、铝粉0.9％、草酸0.2％。实施例三：P·O42.5(R)普通硅酸盐水泥50％、I级粉煤灰8％、硫酸钙9％、碳酸钙20％、二氧化硅9％、甲基纤维素0.2％、减水剂1.5％、铁粉1％、铝粉1％、草酸0.3％。实施例四本实施例的亲煤基瓦斯抽采钻孔封孔材料，原料按重量百分比包括以下组分：水泥48.4％、粉煤灰10％、硫酸钙8％、碳酸钙20％、二氧化硅9％、甲基纤维素0.2％、减水剂2％、铁粉1％、铝粉1％、草酸0.4％。实施例五本实施例的亲煤基瓦斯抽采钻孔封孔材料，原料按重量百分比包括以下组分：水泥51.1％、粉煤灰10％、硫酸钙9％、碳酸钙18％、二氧化硅9％、甲基纤维素0.1％、减水剂1％、铁粉0.8％、铝粉0.8％、草酸0.2％。实施例六本实施例的亲煤基瓦斯抽采钻孔封孔材料，原料按重量百分比包括以下组分：水泥49.8％、粉煤灰10％、硫酸钙9％、碳酸钙19％、二氧化硅8％、甲基纤维素0.2％、减水剂2％、铁粉0.8％、铝粉0.8％、草酸0.4％。将上述实施例的材料采用0.8的水灰比，测得其浆体材料的各项性能参数如表1所示：表1材料浆体各项性能参数上述实施例中，还接加入以下添加剂：可加入三乙醇胺、聚醚多元醇、柠檬酸钠、聚丙烯酰胺中的一种或几种改善渗透性和流动性，也可加入硫酸钾起到促凝作用，也可加入异佛尔酮二异氰酸酯改善粘弹性，也可加入烷基磷酸酯二乙醇胺盐和N，N－双(2－羟基乙基)－N－(3’－十二烷氧基－2’－羟基丙基)甲胺硫酸甲酯盐与三烷基磷酸酯和三烷基氧化膦协同作用，进一步提高材料的阻燃抗静电性能，且上述添加剂的加入可协同改善材料的抗压强度。上述添加剂的总量的重量百分比为0.5-2％。最后说明的是，以上实施例仅用以说明本专利技术的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本专利技术进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本专利技术的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本专利技术技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本专利技术的权利要求范围当中。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种亲煤基瓦斯抽采钻孔封孔材料，其特征在于：原料按重量百分比包括以下组分：水泥48～55％、粉煤灰8～10％、硫酸钙8～9％、碳酸钙18～20％、二氧化硅8～9％、甲基纤维素0.1～0.2％、减水剂1～2％、铁粉0.8～1％、铝粉0.8～1％、草酸0.2～0.4％，各组分总量和为100％。

【技术特征摘要】
1.一种亲煤基瓦斯抽采钻孔封孔材料，其特征在于：原料按重量百分比包括以下组分：水泥48～55％、粉煤灰8～10％、硫酸钙8～9％、碳酸钙18～20％、二氧化硅8～9％、甲基纤维素0.1～0.2％、减水剂1～2％、铁粉0.8～1％、铝粉0.8～1％、草酸0.2～0.4％，各组分总量和为100％。2.根据权利要求1所述的亲煤基瓦斯抽采钻孔封孔材料原料，其特征在于：按重量百分比包括以下组分：水泥53％、粉煤灰8％、硫酸钙8％、碳酸钙20％、二氧化硅8％、甲基纤维素0.2％、减水剂1％、铁粉0.8％、铝粉0.8％...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘延保，熊伟，周厚权，赵旭生，申凯，郭平，刘见中，巴全斌，李亚运，
申请(专利权)人：中煤科工集团重庆研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆;50