抽採鑽孔封堵裝置及方法
2023-08-13 08:11:36
專利名稱：抽採鑽孔封堵裝置及方法
技術領域：
本發明涉及煤礦井下瓦斯抽採技術，尤其涉及一種抽採鑽孔封堵裝置及方法。
背景技術：
礦井瓦斯氣體是公知的礦井災害之一，為了減少或消除瓦斯對礦井生產的安全危害，可以通過提前抽採煤層的瓦斯來解決採煤和掘進過程中的瓦斯湧出量。現有的瓦斯抽採技術一般是在抽採孔靠外端用聚氨酯封堵，再在抽採孔離孔口 12米處的抽採管上通過海帶或聚氨酯進行封堵固定，聚氨酯或海帶封堵固定不嚴，注漿時，水泥漿容易透過封堵段空隙，其封堵不嚴密，會產生漏氣或抽不到瓦斯的缺陷
發明內容
本發明提供了一種抽採鑽孔封堵裝置及方法，用於對水平開設的抽採孔進行封堵，減少漏氣，提聞封堵效果。本發明提供了一種抽採鑽孔封堵裝置，其中，包括第一封堵裝置和第二封堵裝置，所述第一封堵裝置與所述第二封堵裝置相比更靠近抽採孔孔口設置，所述第一封堵裝置包括第一抽採管，一端插設在抽採孔中；第一彈性封孔膠囊，固定套設在所述第一抽採管中部的外壁上，所述第一彈性封孔膠囊的兩端與所述第一抽採管的外壁密封固定，所述第一彈性封孔膠囊的中部與所述第一抽採管的外壁面之間形成第一腔體，所述第一腔體的兩端分別設置有第一注漿口和第一出漿口，所述第一注漿口設置在靠近所述抽採孔孔口的一端，所述第一出漿口設置在遠離所述抽採孔孔口的一端；所述第二封堵裝置包括第二抽採管，整體插設在抽採孔中，與所述第一抽採管密閉相通；第二彈性封孔膠囊，固定套設在所述第二抽採管中部的外壁上，所述第二彈性封孔膠囊的兩端與所述第二抽採管的外壁密封固定，所述第二彈性封孔膠囊的中部與所述第二抽採管的外壁面之間形成第二腔體，所述第二腔體靠近所述抽採孔孔口的一端分別設置有第二注漿口和第二出漿口；所述第二注漿口與所述第一出漿口密閉相連。本發明還提供了一種抽採鑽孔封堵方法，其中，採用本發明提供的抽採鑽孔封堵裝置進行封堵，包括將第一封堵裝置和第二封堵裝置放入抽採孔中，其中第一彈性封孔膠囊對應抽採孔孔口位置，第二彈性封孔膠囊對應在遠離抽採孔孔口位置的抽採孔內部；通過第一注漿口向第一彈性封孔膠囊與第一抽採管之間的腔體內注入漿液，當判斷出第一彈性封孔膠囊完全脹開封堵所述抽採孔時，加壓注漿，以使漿液流入第二注漿Π ；加壓注漿，當判斷出第二彈性封孔膠囊完全脹開封堵所述抽採孔時，繼續加壓注漿，使漿液填滿所述第一彈性封孔膠囊與所述第二彈性封孔膠囊之間的間隙。本發明提供的抽採鑽孔封堵裝置及方法利用注漿壓力將兩個彈性封孔膠囊依次脹起後再實施注漿封堵，將封堵和注漿功能集成在同一個裝置上，簡化了封堵注漿工作，同時彈性封堵膠囊的彈性密封減少了漏氣，封堵效果更好；各個注漿口與出漿口的設置位置使本發明提供的封堵裝置用於水平開設的抽採孔時，封堵段形成在兩個彈性封孔膠囊之間的間隙位置，使封堵更嚴密。
圖I為本發明實施例提供的抽採鑽孔封堵裝置結構示意圖。圖2為本發明實施例提供的抽採鑽孔封堵方法流程示意圖。附圖標記
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I-第一抽採管； 2-第一彈性封孔膠囊；3-第一注漿口 ；4-第一出漿口； 5-第一金屬套管；6-接頭；7-第二抽採管； 8-第二彈性封孔膠囊；9-第二注漿口 ；10-第二出漿口 ； 11-第二金屬套管。
具體實施例方式為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。圖I為本發明實施例提供的抽採鑽孔封堵裝置結構示意圖，本發明提供了一種抽採鑽孔封堵裝置，包括第一封堵裝置和第二封堵裝置，其中第一封堵裝置與第二封堵裝置相比更靠近抽採孔孔口設置，該第一封堵裝置包括第一抽採管I和第一彈性封孔膠囊2，第一抽採管I的一端插設在瓦斯抽採孔中；第一彈性封孔膠囊2固定套設在第一抽採管I中部的外壁上，第一彈性封孔膠囊2的兩端與第一抽採管I的外壁密封固定，中部與第一抽採管I的外壁面之間形成第一腔體，該第一腔體的兩端分別設置有第一注漿口 3和第一出漿口 4，第一注漿口 3設置在靠近抽採孔孔口的一端，第一出漿口 4設置在遠離抽採孔孔口的一端；該第二封堵裝置包括第二抽採管7和第二彈性封孔膠囊8，第二抽採管7整體插設在抽採孔中，與所述第一抽採管I密閉相通；第二彈性封孔膠囊8固定套設在第二抽採管7中部的外壁上，第二彈性封孔膠囊8的兩端與第二抽採管7的外壁密封固定，中部與第二抽採管7的外壁面之間形成第二腔體，該第二腔體靠近抽採孔孔口的一端分別設置有第二注漿口 9和第二出漿口 10 ;所述第二注漿口 9與所述第一出漿口 4密閉相連。具體地，第一彈性封孔膠囊2兩端與第一抽採管I外壁的密封可以通過以下方式實現在第一彈性封孔膠囊2的兩端分別設置第一金屬套管5，第一彈性封孔膠囊2的兩端密封套接在第一金屬套管5上，第一金屬套管5分別與第一抽採管I的外壁密封固定;第一注漿口 3與第一出漿口 4可以分別設置在第一腔體的兩端，即開設在第一金屬套管5的兩端。同時，第二彈性封孔膠囊8兩端與第二抽採管7外壁的密封可以通過以下方式實現在第二彈性封孔膠囊8的兩端分別設置第二金屬套管11，第二彈性封孔膠囊8的兩端密封套接在第二金屬套管11上，第二金屬套管11遠離第二彈性封孔膠囊8的一端與第二抽採管7的外壁密封固定；第二注漿口 9和第二出漿口 10均設置在第二金屬套管11靠近抽採孔孔口的一端。在實際應用中，上述封堵裝置可用於對水平開設的抽採孔進行瓦斯抽採，先將第一封堵裝置和第二封堵裝置放入抽採孔中，其中第一彈性封孔膠囊2對應抽採孔孔口位置，第二彈性封孔膠囊8對應在遠離抽採孔孔口位置的抽採孔內部；再通過第一注漿口 3向第一抽採管I內注入漿液，當判斷出第一彈性封孔膠囊2完全脹開封堵抽採孔時，加壓注漿，以使漿液流入第二注漿口 9 ;之後加壓注漿，當判斷出第二彈性封孔膠囊8完全脹開封堵抽採孔時，繼續加壓注漿，使漿液填滿第一彈性封孔膠囊2與第二彈性封孔膠囊8之間的間隙，漿液凝固即實現封堵。優選的是，第一出漿口 4和第二出漿口 10分別設置有隔膜套，當初始注漿時，隔膜套可在設定的注漿壓力下阻擋漿液從第一出漿口 4流出，當第一彈性封孔膠囊2膨脹密封 孔口後，繼續加壓注漿，加壓後的漿液頂破隔膜套，從而將漿液注入到第二注漿口 9中，再進行對第二彈性封孔膠囊的脹起密封過程，該過程與上述第一封堵裝置的工作過程相同，在此不再贅述。進一步地，第一注漿口、第二注漿口和第一出漿口均分別設置有接頭6，以用於連接注漿管。本發明實施例提供的抽採鑽孔封堵裝置利用注漿壓力將彈性封孔膠囊脹起後再實施注漿封堵，將封堵和注漿功能集成在同一個裝置上，簡化了封堵注漿工作，同時彈性封堵膠囊的彈性密封減少了漏氣，封堵效果更好；各個注漿口與出漿口的設置位置使封堵裝置用於水平開設的抽採孔時，封堵段形成在兩個彈性封孔膠囊之間的間隙位置，使封堵更嚴密。圖2為本發明實施例提供的抽採鑽孔封堵方法流程示意圖，本發明實施例還提供了一種抽採鑽孔封堵方法，如圖I所示，其中包括步驟110、將第一封堵裝置和第二封堵裝置放入抽採孔中，其中第一彈性封孔膠囊2對應抽採孔孔口位置，第二彈性封孔膠囊8對應在遠離抽採孔孔口位置的抽採孔內部。步驟120、通過第一注漿口 3向第一彈性封孔膠囊2與第一抽採管I之間的腔體內注入漿液，當判斷出第一彈性封孔膠囊2完全脹開封堵抽採孔時，加壓注漿，以使漿液流入
第二注漿口 9。步驟130、加壓注漿，當判斷出第二彈性封孔膠囊8完全脹開封堵抽採孔時，繼續加壓注漿，使漿液填滿第一彈性封孔膠囊2與第二彈性封孔膠囊8之間的間隙。當對水平開設的抽採孔進行封堵時，將第一彈性封孔膠囊2對應在抽採孔孔口位置，此時第一注漿口 3設置在孔外，第一出漿口 4設置在遠離孔口的深處，當第一彈性封孔膠囊2脹起後，繼續注漿，漿液從第一出漿口 4流向第二彈性封孔膠囊8，第二彈性封孔膠囊8脹起後，繼續注漿，漿液填充第一彈性封孔膠囊2和第二彈性封孔膠囊8之間的間隙，漿液凝固後將各個彈性封孔膠囊與抽採孔相固定。本發明實施例提供的抽採鑽孔封堵方法在對水平開設的抽採孔進行注漿封堵時，封堵效果好，封堵完成後減少了漏氣，封堵嚴密。
最後應說明的是以上實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其限制；儘管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特徵進行等同替 換；而這些修改或者替換，並不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的精神和範圍。
權利要求
1.一種抽採鑽孔封堵裝置，其特徵在於，包括第一封堵裝置和第二封堵裝置，所述第一封堵裝置與所述第二封堵裝置相比更靠近抽採孔孔口設置，所述第一封堵裝置包括 第一抽採管，一端插設在抽採孔中； 第一彈性封孔膠囊，固定套設在所述第一抽採管中部的外壁上，所述第一彈性封孔膠囊的兩端與所述第一抽採管的外壁密封固定，所述第一彈性封孔膠囊的中部與所述第一抽採管的外壁面之間形成第一腔體，所述第一腔體的兩端分別設置有第一注漿口和第一出漿口，所述第一注漿口設置在靠近所述抽採孔孔口的一端，所述第一出漿口設置在遠離所述抽採孔孔口的一端； 所述第二封堵裝置包括 第二抽採管，整體插設在抽採孔中，與所述第一抽採管密閉相通； 第二彈性封孔膠囊，固定套設在所述第二抽採管中部的外壁上，所述第二彈性封孔膠囊的兩端與所述第二抽採管的外壁密封固定，所述第二彈性封孔膠囊的中部與所述第二抽採管的外壁面之間形成第二腔體，所述第二腔體靠近所述抽採孔孔口的一端分別設置有第二注漿口和第二出漿口 ；所述第二注漿口與所述第一出漿口密閉相連。
2.根據權利要求I所述的抽採鑽孔封堵裝置，其特徵在於，所述第一彈性封孔膠囊的兩端分別第一金屬套管，所述第一彈性封孔膠囊的兩端密封套接在所述第一金屬套管上，所述第一金屬套管遠離所述第一彈性封孔膠囊的一端與第一抽採管的外壁密封固定；所述第一注漿口和第一出漿口分別設置在所述第一金屬套管的兩端。
3.根據權利要求I所述的抽採鑽孔封堵裝置，其特徵在於，所述第二彈性封孔膠囊的兩端分別第二金屬套管，所述第二彈性封孔膠囊的兩端密封套接在所述第二金屬套管上，所述第二金屬套管遠離所述第二彈性封孔膠囊的一端與第二抽採管的外壁密封固定；所述第二注漿口和第二出漿口均設置在第二金屬套管靠近所述抽採孔孔口的一端。
4.根據權利要求I或2或3所述的抽採鑽孔封堵裝置，其特徵在於，所述第一出漿口和第二出漿口分別設置有用於在設定的注漿壓力下阻擋漿液的隔膜套。
5.根據權利要求I或2或3所述的抽採鑽孔封堵裝置，其特徵在於，所述第一注漿口、第二注漿口和所述第一出漿口均分別設置有用於連接注漿管的接頭。
6.一種抽採鑽孔封堵方法，其特徵在於，採用權利要求1-5任一所述的抽採鑽孔封堵裝置進行封堵，包括 將第一封堵裝置和第二封堵裝置放入抽採孔中，其中第一彈性封孔膠囊對應抽採孔孔口位置，第二彈性封孔膠囊對應在遠離抽採孔孔口位置的抽採孔內部； 通過第一注漿口向第一彈性封孔膠囊與第一抽採管之間的腔體內注入漿液，當判斷出第一彈性封孔膠囊完全脹開封堵所述抽採孔時，加壓注漿，以使漿液流入第二注漿口 ； 加壓注漿，當判斷出第二彈性封孔膠囊完全脹開封堵所述抽採孔時，繼續加壓注漿，使漿液填滿所述第一彈性封孔膠囊與所述第二彈性封孔膠囊之間的間隙。
全文摘要
本發明提供了一種抽採鑽孔封堵裝置及方法，該裝置包括第一和第二封堵裝置，第一封堵裝置包括第一抽採管和第一彈性封孔膠囊，第一彈性封孔膠囊與第一抽採管的外壁面之間形成第一腔體，該腔體的兩端分別設置有第一注漿口和第一出漿口；第二封堵裝置包括第二抽採管和第二彈性封孔膠囊，第二彈性封孔膠囊與第二抽採管的外壁面之間形成第二腔體，該腔體靠近抽採孔孔口的一端設置有第二注漿口和第二出漿口；第二注漿口與第一出漿口密閉相連。本發明提供的抽採鑽孔封堵裝置及方法利用注漿壓力將各個彈性封孔膠囊脹起後再注漿封堵，將封堵和注漿功能集成在同一裝置上，簡化了封堵注漿工作，同時彈性封堵膠囊的彈性密封減少了漏氣，封堵效果更好。
文檔編號E21B33/13GK102966329SQ20111025662
公開日2013年3月13日 申請日期2011年9月1日 優先權日2011年9月1日
發明者陳功勝, 劉德貴, 汪金業, 汪峰榮 申請人:淮南礦業(集團)有限責任公司