Resumen

El drenaje previo del gas de los lechos de carbón mediante perforación subterránea es uno de los principales enfoques para eliminar los desastres de gas en las minas de carbón. Debido al insatisfactorio efecto de sellado de los materiales de sellado convencionales, los pozos de drenaje de gas del lecho de carbón se enfrentan a graves fugas de aire, lo que da lugar a una concentración relativamente baja del gas drenado. Este estudio presenta un nuevo método de solidificación de lechada para el sellado de pozos de sondeo utilizando materiales expandibles con alto contenido de agua. Se utilizó un método de prueba experimental para estudiar la capacidad de inyección, la resistencia a la compresión y la permeabilidad al gas de los materiales expandibles con alto contenido de agua, así como sus propiedades de unión con la masa de carbón a diferentes relaciones agua-cemento. Sobre esta base, se estableció y se calculó numéricamente la ecuación de gobierno para la permeabilidad de la lechada, teniendo en cuenta las características de viscosidad variable en el tiempo del material expandible con alto contenido de agua. Se obtuvieron los patrones de permeación de la lechada del material expandible con alto contenido de agua bajo diferentes presiones de inyección y relaciones agua-cemento. Los resultados muestran lo siguiente (1) el material expansible con alto contenido de agua era mejor que el cemento para unirse a la masa de carbón; (2) la lechada de material expansible con alto contenido de agua, con una relación agua-cemento superior a 6 :(3) la presión de inyección óptima para la lechada expandible con alto contenido de agua es de 2-3 MPa; y (4) cuanto mayor sea la relación agua-cemento, mayor será el rango de permeabilidad de la lechada expandible con alto contenido de agua, pero el aumento del rango de permeabilidad es relativamente pequeño, y la relación óptima agua-cemento para la lechada expandible con alto contenido de agua es de 7 :1. Por lo tanto, los materiales expansibles con alto contenido de agua, que se caracterizan por su fuerte capacidad de inyección, su buena capacidad de sellado, su alta resistencia a la compresión, su microexpansión y su estrecha unión con la masa de carbón, son ideales para el sellado de pozos de drenaje de gas en lecho de carbón debido a su eficacia en el sellado de fracturas en el carbón y en las masas rocosas alrededor del pozo.

• Materias:Hidrología Permeabilidad Petróleo Yacimientos minerales Minería Geofluidos
• Subjects:Hydrology Permeability Petroleum Mineral deposits Mining Geofluids
• Palabras claves:alto contenido de agua, material expandible, relación de cemento, lechada expandible, pozos de drenaje de gas, masa de carbón, rango de permeabilidad, agua, aumento de la relación de cemento, presión óptima de inyección
• Keywords:high water content, expandable material, cement ratio, expandable slurry, gas drainage boreholes, coal mass, permeation range, water, cement ratio increase, optimal grouting pressure