张 羽,常 杰,荆炜琛

(1.山西潞安集团余吾煤业有限责任公司,山西 长治 046100;2.西安科技大学 安全学院,西安 710054；3.河南能源化工集团,郑州 450046)

瓦斯灾害作为煤矿五大灾害之一,限制了我国矿井生产能力的发挥[1]。解决瓦斯灾害最根本的措施就是瓦斯抽采[2]。而在瓦斯抽采中封孔材料自身的密封性能制约着钻孔的密封效果[3]。诸多学者在封孔材料方面做了大量的研究[4],任青山等[5]为提高瓦斯抽采钻孔的密封效果,通过普通硅酸盐水泥、硫铝酸钙水泥、自制高倍率膨胀剂等材料的复配,研发出一种膨胀率高、速凝、高强度的钻孔密封材料;翟成[6]为了保证瓦斯抽采钻孔的密封效果,针对传统的固体密封材料易漏气、液体密封材料容易漏失的缺点,研制了一种适合钻孔变形的柔性胶体材料;倪冠华等[7]以水泥为基材,开发了一种由膨胀掺和剂、添加剂、纤维蛋白和偶联剂混合的新型复合密封材料,并对材料的密封性能和膨胀性能进行了研究和分析;张超等[8]为改善瓦斯抽采钻孔的封孔效果,对比分析了普通水泥密封材料与CF新型密封材料的孔隙结构特性;郑春山等[9]为提高瓦斯抽采钻孔密封材料的封孔性能,研发了PD系列封孔材料,使用FEIQuantaTM 250环境扫描电子显微镜分析了其与钻孔壁结合特征及其向钻孔周边渗透情况,并建立了钻孔周边缝隙流体泄漏模型进行理论验证;张天军等[10]为了寻找新型矿用CF材料适宜的膨胀性能, 利用压汞仪和DNS-200电子万能试验机等系统,对不同膨胀剂占比量水平下新型CF材料的孔隙发育、膨胀-时间效应、膨胀机理及蠕变特性进行了测试分析。……