[发明专利]煤矿用封孔剂及制备使用方法

说明书

一：技术领域

本发明属于矿井下岩石、煤层钻孔封堵技术领域，涉及封孔剂及其制备方法，可广泛应用于煤炭勘探钻孔的封堵等众多领域。

二：背景技术

现有技术中钻孔在开凿之后，需要将其封闭后再进行下一步操作。例如，煤层在勘探之后，需要将其封堵，便于以后的开采。

传统的封孔方法是往钻孔中注入黄泥，由于黄泥本身的限制，并不能有效地将钻孔封堵密实，此外黄泥很难运用机械化操作，需要投入大量的人力物力，工程进展缓慢，势必会影响工程进度。为此，国内外许多学者对这一课题进行了深入研究，取得了重大进展。

CN 101318802 A 王玉杰等人在专利《地震勘探封孔剂及其制备方法》中提出了运用无机材料进行封孔，其中明确要求过烧CaO含量为40%-97%，由于过烧CaO是膨胀性物质，含量过多可能会使岩石、煤炭等物质破碎，达不到预期封孔的目的。

CN 102733844 A  杨胜强等人在专利《一种封孔结构及封孔方法及封孔用膨胀水泥》中有效解决了封孔不严密，漏气等问题，但其中要求在瓦斯抽采管两端部分别外缠柔性织物，再在柔性织物上涂覆膨胀水泥，静待10-15min，待其凝固后在前堵头上插入注浆管。在钻孔数量较少的情况下，此方法具有可行性。如果钻孔数量较多，使用该方法的施工效率降低，这势必会延长施工时间，影响工程进展。

三：发明内容

为解决现有的问题，本发明提供一种满足矿井下的岩石、煤炭等钻孔封堵所需的封孔剂及制备使用方法，它具有无污染、反应温和、价格低廉、施工简单、封孔严密等优点。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案。

一种煤矿用封孔剂，该封孔剂由水泥、生石灰、粉煤灰、生石膏、水玻璃和水组成。

进一步的，在没有添加水时，上述物料质量比重如下：水泥占20%-50%；生石灰占10%-30%；粉煤灰占10%-30%；生石膏占1%-10%；水玻璃占10%-30%。

进一步的，在没有添加水时，上述物料质量比重如下：水泥占30%-40%；生石灰占15%-25%；粉煤灰占20%-30%；生石膏占5%-8%；水玻璃占15%-22%。

进一步的，加入水的质量为水泥质量的1.0-3.0倍。

进一步的，先将水泥、生石灰、粉煤灰、石膏按照预先确定的比例混合均匀，然后加入水，最后加入水玻璃，搅拌均匀，即得封孔剂，将其快速注入钻孔中，15-60min后可达封孔效果。

本发明的有益效果体现在：

生石灰的膨胀作用能够有效解决水泥固化后因收缩造成裂隙的问题。若不使用生石灰，上述混合物达到终凝时间后体积收缩10%，出现明显的裂缝，材料的抗压强度降低10%。加入适量生石灰后，该体系达到终凝时间后有6%以上的体积膨胀，没有裂缝，材料的抗压强度保持不变。而水玻璃可以加速水泥和粉煤灰的凝固，生石膏具有缓凝作用。调节水玻璃与生石膏比例，可使封孔剂的作用时间根据具体的作业需要而改变，这是本发明的又一技术亮点。因此该封孔剂可广泛应用于矿井下煤炭及各类岩石钻孔的封堵。

具体实施方式

下述未述及的相关技术内容均可采用或借鉴现有技术。

一种煤矿用封孔剂，该封孔剂由水泥、生石灰、粉煤灰、生石膏、水玻璃和水组成；在没有添加水时，上述物料质量比重如下：水泥占20%-50%；生石灰占10%-30%；粉煤灰占10%-30%；生石膏占1%-10%；水玻璃占10%-30%。

下面以具体实施例说明。

先将水泥、生石灰、粉煤灰、石膏按照预先确定的比例混合均匀，然后加入水，最后加入水玻璃，搅拌均匀，即得封孔剂，然后快速注入钻孔中，15-60min后可达封孔效果。

实施例1

以下各组成物质量份数为