瓦斯抽採鑽孔兩端自堵帶壓封孔工藝的製作方法
2023-10-08 02:50:54 1
瓦斯抽採鑽孔兩端自堵帶壓封孔工藝的製作方法
【專利摘要】一種瓦斯抽採鑽孔兩端自堵帶壓封孔工藝，利用鑽孔內封孔裝置、採用兩端自堵式帶壓封孔囊袋注漿封孔方式、使用封孔材料進行抽採鑽孔封孔；順層鑽孔封孔段長度為5～8m，穿層鑽孔封孔段長度不小於5m。採用本發明封孔成本低廉、封孔氣密性高、使用簡便、快捷，可實現定位封孔，瓦斯抽採鑽孔封孔效率極大提高。從封孔材料、封孔裝置和封孔參數對傳統封孔工藝帶來革新。
【專利說明】瓦斯抽採鑽孔兩端自堵帶壓封孔工藝
【技術領域】
[0001]本發明屬於煤礦井下瓦斯抽採【技術領域】，尤其涉及一種瓦斯抽採鑽孔封孔工藝及鑽孔內封孔裝置。
【背景技術】
[0002]近年來，礦井開採向深部發展，一些礦井的開採深度已超過1000 m。隨著開採深度的增加，煤層瓦斯含量逐漸增加，煤層瓦斯壓力增大，一些低瓦斯礦井或高瓦斯礦井逐步升級為突出礦井，造成瓦斯事故頻發，並已成為制約煤礦安全狀況好轉的瓶頸。因此，瓦斯治理是當前煤礦安全工作的首要任務，該問題亟待解決。
[0003]我國瓦斯治理的十二字方針「先抽後採、監測監控、以風定產」反映了煤礦瓦斯防治的客觀規律和基本要求，凝聚了血的教訓，是煤礦安全生產實踐經驗的概括和總結。特別是「先抽後採」，對防範瓦斯事故具有釜底抽薪、源頭治本的作用，是煤礦安全生產的基礎性、關鍵性措施。所以瓦斯抽採鑽孔的封孔工藝隨之被廣泛關注。但是傳統的封孔工藝大多不能實現帶壓封孔，操作較為繁瑣，成本較高，且封孔大多不夠嚴實。
【發明內容】
[0004]本發明所要解決的是傳統的封孔工藝自身不能帶壓、封孔效果差、效率低、工藝複雜等技術問題，從而提供一種瓦斯抽採鑽孔封孔工藝及鑽孔內封孔裝置。
[0005]為了解決上述問題採 用以下技術方案:一種瓦斯抽採鑽孔兩端自堵帶壓封孔工藝，利用鑽孔內封孔裝置、採用兩端自堵式帶壓封孔囊袋注漿封孔方式、使用封孔材料進行抽採鑽孔封孔；順層鑽孔封孔段長度為5~Sm，穿層鑽孔封孔段長度不小於5m。
[0006]所述的鑽孔內封孔裝置主要由兩端自堵式帶壓封孔囊袋、煤礦用封孔管、注漿管、花管和鋼製窗紗組成；鋼質窗紗通過扎帶包裹在第一根花管管頭，兩端自堵式帶壓封孔囊袋套設在煤礦用封孔管上，將注漿管插入兩端自堵式帶壓封孔囊袋，兩端自堵式帶壓封孔囊袋、注漿管、煤礦用封孔管困扎固定在一起。
[0007]所述的兩端自堵式帶壓封孔囊袋主要由中間可供封孔漿料透過的封孔段及兩端的由兩端自封式堵頭組成。
[0008]所述的自封式堵頭是兩層袋狀結構，封孔段為單層袋狀結構。
[0009]自封式堵頭的外層為較密實的帆布、內層為不允許封孔漿液透過的塑料紙；封孔段為無紡布。
[0010]順層鑽孔封孔時，注漿管插入兩端自堵式帶壓封孔囊袋的封孔段中間位置。
[0011]下向鑽孔封孔時，注漿管插入兩端自堵式帶壓封孔囊袋的封孔段外端位置。
[0012]上向鑽孔封孔時，注漿管插入兩端自堵式帶壓封孔囊袋的封孔段裡端位置。
[0013]所述的封孔材料為發泡材料，主要由多異氰酸酯和組合聚醚按照重量份1:1配比--? 。
[0014]採用本發明封孔成本低廉、封孔氣密性高、使用簡便、快捷，可實現定位封孔，瓦斯抽採鑽孔封孔效率極大提高。從封孔材料、封孔裝置和封孔參數對傳統封孔工藝帶來革新。【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]圖1是順層鑽孔兩端自堵帶壓封孔工藝示意圖。
[0016]圖2是穿層鑽孔兩端自堵帶壓封孔工藝示意圖。
【具體實施方式】
[0017]實施例1:如圖1所示，一種瓦斯抽採鑽孔兩端自堵帶壓封孔工藝，利用鑽孔內封孔裝置、採用兩端自堵式帶壓封孔囊袋注漿封孔方式、使用封孔材料進行抽採鑽孔封孔。順層鑽孔封孔段長度為5~Sm。
[0018]鑽孔內封孔裝置主要由兩端自堵式帶壓封孔囊袋1、煤礦用封孔管、注漿管3、花管和鋼製窗紗組成。
[0019]施工瓦斯抽採鑽孔；用鋼質窗紗將第一根花管10管頭包裹好並用扎帶5綑紮結實；用兩端自堵式帶壓封孔囊袋I套在煤礦用封孔管9上；將注漿管3插至兩端自堵式帶壓封孔囊袋I的封孔段的中間位置；用扎帶、12#鐵絲或寬透明膠帶將兩端自堵式帶壓封孔囊袋1、注漿管3、煤礦用封孔管9 一起綑紮結實；將綑紮完好的煤礦用封孔管9連同兩端自堵式帶壓封孔囊袋I 一起插入抽採鑽孔指定位置；將壓風管、氣動雙液注漿泵6、注漿管3連接完好，開始對兩端自堵式帶壓封孔囊袋進行注漿。注漿結束後，將靠近鑽孔口 0.5m長度的鑽孔用水泥砂漿封堵嚴實。
[0020]兩端自堵式帶壓封孔囊袋主要由中間可供封孔漿料透過的封孔段及兩端的由兩端自封式堵頭組成。自封式堵頭是兩層袋狀結構，封孔段為單層袋狀結構。自封式堵頭的外層為較密實的帆布、內層為不允許封孔漿液透過的塑料紙；封孔段為無紡布。
[0021]所述的封孔材料為發泡材料，主要由多異氰酸酯和組合聚醚按照重量份1:1配比--? 。
[0022]順層鑽孔封孔工藝:a、順層鑽孔封孔採用兩端自堵式帶壓封孔囊袋注漿封孔方式及新型封孔材料。
[0023]b、鑽孔施工結束時需將孔內殘渣處理乾淨，封孔前進行試孔，確保封孔段順暢，以利於順利下封孔管及封孔。
[0024]C、要及時封孔連抽，防止鑽孔塌孔導致無法封孔和鑽孔內瓦斯湧出引起巷道瓦斯超限。
[0025]d、順層鑽孔封孔時，封孔段必須保證在卸壓帶8寬度以裡，順層鑽孔封孔深度建議為18m，封孔段長度按設計的長度3m和5m兩種。
[0026]e、每個煤層2順層鑽孔使用封孔管21m，共7根封孔管，每根長3m。第一根封孔管為花管，且封孔管管頭必須用鋼質窗紗進行包裹並用扎帶綑紮完好，每根封孔管連接處必須塗抹密封膠以確保不漏氣。
[0027]f、將兩端自堵式帶壓封孔囊袋套在封孔管上並用扎帶或寬透明膠帶將兩端自堵式帶壓封孔囊袋裡埠綑紮結實，兩端自堵式帶壓封孔囊袋最裡端原則上與第一根封孔管的花孔段留有一定(0.5m以上)距離。
[0028]g、將注漿管插入兩端自堵式帶壓封孔囊袋內，注漿管出口插至兩端自堵式帶壓封孔囊袋中間位置後，用扎帶或寬透明膠帶將兩端自堵式帶壓封孔囊袋、注漿管和封孔管一起綑紮結實。
[0029]h、將綑紮好的封孔管連同兩端自堵式帶壓封孔囊袋一起插入抽採鑽孔內，要求兩端自堵式帶壓封孔囊袋的外端送至卸壓帶寬度以裡位置，注漿管外漏距孔口長度0.3^0.5m之間，且在孔口處與封孔管綑紮結實。
[0030]1、採用煤礦用氣動雙液注漿泵將配製好的新型封孔材料，按環空和膨脹係數換算出的注入量注入兩端自堵式帶壓封孔囊袋內，使其在兩端自堵式帶壓封孔囊袋內充分混合膨脹，並使中間滲出囊袋的封孔材料與鑽孔煤壁充分融合。新型封孔材料主要由多異氰酸酯和組合聚醚按照重量份1:1配比而成。
[0031]j、為提高封孔效果，確保封孔質量，將靠近鑽孔口 0.5m長度的鑽孔用水泥砂漿封
堵嚴實。
[0032]k、待封孔材料膨脹凝固4小時後，及時聯管進行抽放。
[0033]實施例2:如圖2所示，一種瓦斯抽採鑽孔兩端自堵帶壓封孔工藝，利用鑽孔內封孔裝置、採用兩端自堵式帶壓封孔囊袋注漿封孔方式、使用封孔材料進行抽採鑽孔封孔。穿層鑽孔封孔段長度不小於5m。
[0034]鑽孔內封孔裝置、封孔材料同實施例1。
[0035]穿層鑽孔封孔工藝:a、穿層鑽孔封孔採用兩端自堵式帶壓封孔囊袋式注漿封孔方式及新型封孔材料。
[0036]b、鑽孔施工完成後確認巖層7上的鑽孔深度及煤層2上的煤孔段長度，用壓風進行掃孔，並及時封孔連抽。
[0037]C、穿層鑽孔封孔時，兩端自堵式帶壓封孔囊袋的封孔段長度不小於5m，當巖孔段長度小於15m時，封孔深度應達到煤巖交界處；當巖孔段長度大於15m時，封孔深度不得小於 15m。
[0038]d、第一根封孔管為花管，封孔前，第一根封孔管管頭必須用鋼質窗紗進行包裹並用扎帶綑紮完好，每根封孔管連接處必須塗抹密封膠連接牢固，以確保不漏氣；
e、將兩端自堵式帶壓封孔囊袋套在封孔管上並用扎帶或寬透明膠帶將兩端自堵式帶壓封孔囊袋裡埠綑紮結實，兩端自堵式帶壓封孔囊袋最裡端原則上與第一根封孔管的花孔段留有一定(0.5m以上)距離。
[0039]f、將注漿管插入兩端自堵式帶壓封孔囊袋內，底板穿層鑽孔封孔時，注漿管出口插至距兩端自堵式帶壓封孔囊袋裡埠(T0.5m位置；頂板穿層鑽孔封孔時，注漿管出口插至距兩端自堵式帶壓封孔囊袋外埠 (T0.5m位置；用扎帶或寬透明膠帶將兩端自堵式帶壓封孔囊袋、注漿管和封孔管一起綑紮結實。
[0040]g、將綑紮好的封孔管連同兩端自堵式帶壓封孔囊袋一起插入抽採鑽孔內，根據鑽孔深度的不同，要求兩端自堵式帶壓封孔囊袋的內端送至煤巖交界處或距孔口 15m以上位置，注漿管外漏距孔口長度0.3-0.5m之間，且在孔口處與封孔管綑紮結實。
[0041]h、採用煤礦用氣動雙液注漿泵將配製好的新型封孔材料按環空和膨脹係數換算出的注入量注入兩端自堵式帶壓封孔囊袋內，使其在囊袋內充分混合膨脹，並使中間滲出兩端自堵式帶壓封孔囊袋的封孔材料與鑽孔壁充分融合。新型封孔材料主要由多異氰酸酯和組合聚醚按照重量份1:1配比而成。[0042]1、為提高封孔效果,確保封孔質量，將靠近鑽孔口 0.5m長度的鑽孔用水泥砂漿封堵嚴實。
[0043]j、待封孔材料膨脹凝固4小時後,及時聯管進行抽放。
【權利要求】
1.一種瓦斯抽採鑽孔兩端自堵帶壓封孔工藝，其特徵是:利用鑽孔內封孔裝置、採用兩端自堵式帶壓封孔囊袋注漿封孔方式、使用封孔材料進行抽採鑽孔封孔；順層鑽孔封孔段長度為5?Sm，穿層鑽孔封孔段長度不小於5m。
2.根據權利要求1所述的瓦斯抽採鑽孔兩端自堵帶壓封孔工藝，其特徵是:所述的鑽孔內封孔裝置主要由兩端自堵式帶壓封孔囊袋、煤礦用封孔管、注漿管、花管和鋼製窗紗組成；鋼質窗紗通過扎帶包裹在第一根花管管頭，兩端自堵式帶壓封孔囊袋套設在煤礦用封孔管上，將注漿管插入兩端自堵式帶壓封孔囊袋，兩端自堵式帶壓封孔囊袋、注漿管、煤礦用封孔管困扎固定在一起。
3.根據權利要求2所述的瓦斯抽採鑽孔兩端自堵帶壓封孔工藝，其特徵是:所述的兩端自堵式帶壓封孔囊袋主要由中間可供封孔漿料透過的封孔段及兩端的由兩端自封式堵頭組成。
4.根據權利要求3所述的瓦斯抽採鑽孔兩端自堵帶壓封孔工藝，其特徵是:所述的自封式堵頭是兩層袋狀結構，封孔段為單層袋狀結構。
5.根據權利要求4所述的瓦斯抽採鑽孔兩端自堵帶壓封孔工藝，其特徵是:自封式堵頭的外層為較密實的帆布、內層為不允許封孔漿液透過的塑料紙；封孔段為無紡布。
6.根據權利要求2所述的瓦斯抽採鑽孔兩端自堵帶壓封孔工藝，其特徵是:順層鑽孔封孔時，注漿管插入兩端自堵式帶壓封孔囊袋的封孔段中間位置。
7.根據權利要求2所述的瓦斯抽採鑽孔兩端自堵帶壓封孔工藝，其特徵是:下向鑽孔封孔時，注漿管插入兩端自堵式帶壓封孔囊袋的封孔段外端位置。
8.根據權利要求2所述的瓦斯抽採鑽孔兩端自堵帶壓封孔工藝，其特徵是:上向鑽孔封孔時，注漿管插入兩端自堵式帶壓封孔囊袋的封孔段裡端位置。
9.根據權利要求1所述的瓦斯抽採鑽孔兩端自堵帶壓封孔工藝，其特徵是:所述的封孔材料為發泡材料，主要由多異氰酸酯和組合聚醚按照重量份1:1配比而成。
【文檔編號】E21B33/13GK103967444SQ201310034573
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2013年1月30日 優先權日:2013年1月30日
【發明者】李伍成, 陶雲奇, 李寧, 楊程濤, 付毅, 李宗耀, 陳新建, 王峰 申請人:河南煤業化工集團研究院有限責任公司