CN102587961B - 一种松软煤层瓦斯抽采孔护孔管的送入方法 - Google Patents
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Abstract
一种松软煤层瓦斯抽采孔护孔管的送入方法，护孔管送入钻孔前采用环氧树脂胶将护孔管的筛孔充填，在护孔管送入钻孔的过程中同时向护孔管内压入一定压力的空气，空气通过护孔管顶端的排气孔流入钻孔中，高速气流将煤屑沿着护孔管和钻孔孔壁间隙排出孔口。护孔管送入孔底后向护孔管内孔注入环氧树脂胶溶解剂，将筛孔溶通以抽采瓦斯。本发明方法操作方便，能够克服瓦斯抽采孔中残留煤屑和局部塌孔使护孔管难送入钻孔的问题，且具有护孔管送入距离长的优点，从而保证松软煤层瓦斯抽采浓度大、流量高，尤其适用于容易塌孔的软煤和极软煤层。
Description
技术领域
本发明涉及一种向煤层瓦斯抽采孔送入护孔管的方法，特别是一种松软煤层瓦斯抽采孔护孔管的送入方法。
背景技术
我国松软煤层比例大且瓦斯含量普遍高，松软煤层塌孔是限制瓦斯抽采的主要因素。目前防治松软煤层塌孔的措施主要为向瓦斯抽采孔内送入护孔管（护孔管采用筛管），这样一方面可抵抗钻孔垮塌，另一方面通过筛孔抽采瓦斯。但是受煤层软硬分层、深部高地应力和松软煤体流变等因素影响，松软煤层瓦斯抽采钻孔在成孔后会有不同程度的残留煤屑，并且容易在短时间内会发生局部变形或轻微垮塌，钻孔内垮落煤屑增多，严重阻碍了护孔管的送入。
与护孔管送入有关的论文《瓦斯抽放钻孔护孔技术探讨》提出了采用导向滑轮连接方式送入护孔管的工艺，但是不能主动排出钻孔中的煤屑，遇到局部塌孔时护孔管容易卡住，送入距离短。中国专利公开号CN201982132U提出了一种瓦斯抽采护孔管，在护孔管顶端设计了锥头管，该设计在一定程度上减少了护孔管送入的摩擦阻力，但是不能主动排出煤屑，若遇到局部塌孔的情况也无法将护孔管顺利送入到终孔位置。
发明内容
本发明的目的是要提供一种松软煤层瓦斯抽采孔护孔管的送入方法，解决松软煤层瓦斯抽采孔送入护孔管时遇到钻孔残留煤屑和局部塌孔难送入的问题。
本发明的目的是这样实现的：护孔管送入钻孔的同时压入一定压力的空气排出前方煤屑，方法方案包括以下步骤：
a.采用环氧树脂胶将护孔管的筛孔充填，在第一节护孔管顶端安装带有排气
孔的半球型护盖；在最后一节护孔管末段安装变径接头，变径接头连接进气管，进气管连接空气压缩机。
b.待环氧树脂胶凝结后，使空气压缩机工作，向护孔管内压入一定压力的空气；将第一节护孔管送入瓦斯抽采钻孔内；
c.关闭空气压缩机，卸下变径接头，第二根护孔管与第一根护孔管连接，在第二根护孔管尾安装变径接头，接着开动空气压缩机向护孔管内压入一定压力的空气，将第二根护孔管推入钻孔内；
d.依次循环步骤c，直至所有护孔管送入终孔位置；
e.变径接头与进气管断开，连接高压胶管，采用液压泵向护孔管快速注入护孔管内孔容积1.1~1.5倍的环氧树脂胶溶解剂；
f.待护孔管筛孔内的环氧树脂胶溶解后封孔抽采瓦斯；
所述空气压缩机压入的空气压力在0.1MPa~0.6MPa之间，针对不同的塌孔情况设计对应的空气压力值；轻微塌孔时取0.1 MPa ~0.3 MPa，严重塌孔时取0.3MPa ~0.6MPa；
所述护孔管筛孔直径在5mm~12mm之间；护孔管之间采用内、外螺纹连接，单根护孔管长度在2m~4m之间，直径比钻孔直径小30mm ~40 mm；
所述护盖为半球形，通过螺纹与护孔管连接。护盖带有2~4个排气孔，排气孔直径在4mm~6mm之间。
所述的装置方案包括：液压泵、空气压缩机、高压胶管、变径接头、护孔管、筛孔、排气孔、护盖和进气管；液压泵和空气压缩机分别通过高压胶管和进气管与变径接头连接，变径接头与护孔管连接，在护孔管的端部连接有护盖；在护孔管上有筛孔，在护盖上有排气孔，护孔管为多节，并首尾相连。
有益效果，由于采用了上述方案，
a.护孔管筛孔在送入钻孔前被环氧树脂胶充填，在送入过程中护孔管内孔可以通入一定压力的空气，再通过护盖排气孔以一定的初速度流入钻孔中，能够将钻孔中的塌落煤屑沿着护孔管和孔壁之间的空隙排出钻孔，保障护孔管顺利通过。
b.护孔管筛孔在送入钻孔前被环氧树脂胶充填，在送入过程中可避免护孔管筛孔被小煤块堵住，从而能够有效抽采瓦斯。
解决了松软煤层瓦斯抽采孔送入护孔管时遇到钻孔残留煤屑和局部塌孔难送入的问题，达到了本发明的目的。
优点：本方法操作方便，能够克服瓦斯抽采孔中残留煤屑和局部塌孔使护孔管难送入钻孔的问题，护孔管筛孔不会被堵塞，能更有效地支护孔壁和抽采瓦斯，尤其适用于容易塌孔的软煤和极软煤层。
附图说明
附图1是本发明的结构示意图。
图中：1、液压泵；2、空气压缩机；3、高压胶管；4、变径接头；5、护孔管；6、筛孔；7、排气孔；8、护盖；9、进气管。
具体实施工艺
下面结合附图对本发明的一个实施例作进一步的描述：
实施例1：护孔管送入钻孔的同时压入一定压力的空气排出前方煤屑，方法方案包括以下步骤：
a.采用环氧树脂胶将护孔管的筛孔充填，在第一节护孔管顶端安装带有排气
孔的半球型护盖；在最后一节护孔管末段安装变径接头，变径接头连接进气管，进气管连接空气压缩机。
b.待环氧树脂胶凝结后，使空气压缩机工作，向护孔管内压入一定压力的空气；将第一节护孔管送入瓦斯抽采钻孔内；
c.关闭空气压缩机，卸下变径接头，第二根护孔管与第一根护孔管连接，在第二根护孔管尾安装变径接头，接着开动空气压缩机向护孔管内压入一定压力的空气，将第二根护孔管推入钻孔内；
d.依次循环步骤c，直至所有护孔管送入终孔位置；
e.变径接头与进气管断开，连接高压胶管，采用液压泵向护孔管快速注入护孔管内孔容积1.1~1.5倍的环氧树脂胶溶解剂；
f.待护孔管筛孔内的环氧树脂胶溶解后封孔抽采瓦斯；
所述空气压缩机压入的空气压力在0.1MPa~0.6MPa之间，针对不同的塌孔情况设计对应的空气压力值；轻微塌孔时取0.1 MPa ~0.3 MPa，严重塌孔时取0.3MPa ~0.6MPa；
所述护孔管筛孔直径在5mm~12mm之间；护孔管之间采用内、外螺纹连接，单根护孔管长度在2m~4m之间，直径比钻孔直径小30mm ~40 mm；
所述护盖为半球形，通过螺纹与护孔管连接。护盖带有2~4个排气孔，排气孔直径在4mm~6mm之间。
所述的装置方案包括：液压泵1、空气压缩机2、高压胶管3、变径接头4、护孔管5、筛孔6、排气孔7、护盖8和进气管9；液压泵1和空气压缩机2分别通过高压胶管3和进气管9与变径接头4连接，变径接头4与护孔管5连接，在护孔管5的端部连接有护盖8；在护孔管5上有筛孔6，在护盖8上有排气孔7，护孔管5为多节，并首尾相连。
图1中，采用环氧树脂胶将护孔管的筛孔充填，在送入过程中可避免护孔管筛孔被小煤块堵住，保障护孔管内干净、通畅。在第一节护孔管顶端安装带有排气孔的半球型护盖，在最后一节护孔管末段安装变径接头，变径接头连接进气管，进气管连接空气压缩机。待环氧树脂胶凝结后，使空气压缩机工作，向护孔管内持续压入0.1MPa~0.6MPa的空气，压入空气压力大小视塌孔严重程度而定，轻微塌孔时取0.1 MPa ~0.3 MPa，严重塌孔时取0.3 MPa ~0.6 MPa。将第一节护孔管送入瓦斯抽采钻孔内。这样在送入过程中护孔管内孔可以通入一定压力的空气，再通过护盖排气孔以一定的初速度流入钻孔中，能够将钻孔中的塌落煤屑沿着护孔管和孔壁之间的空隙排出钻孔，保障护孔管顺利通过。然后关闭空气压缩机，卸下变径接头，第二根护孔管与第一根护孔管连接，在第二根护孔管尾安装变径接头，接着开动空气压缩机向护孔管内压入一定压力的空气，将第二根护孔管推入钻孔内；依次循环步骤，直至护孔管送入终孔位置。采用液压泵向护孔管内快速注入护孔管内孔容积1.1~1.5倍的环氧树脂胶溶解剂，保证在筛孔内的环氧树脂胶溶解前整个护孔管内孔充满环氧树脂胶溶解剂，避免边注入边溶解，保证整体环氧树脂胶基本上在同一时间开始溶解。待护孔管筛孔内的环氧树脂胶溶解后，如果钻孔为下行孔，液压泵反吸，将护孔管内的环氧树脂溶解混合液吸出。如果钻孔为上行孔，则在钻孔孔口处将流出的环氧树脂胶溶解液收集、回收，最后封孔抽采瓦斯。
Claims (4)
1.一种松软煤层瓦斯抽采孔护孔管的送入方法，其特征在于：护孔管送入钻孔的同时压入一定压力的空气排出前方煤屑，方法方案包括以下步骤：
a.采用环氧树脂胶将护孔管的筛孔充填，在第一节护孔管顶端安装带有排气孔的半球型护盖；在最后一节护孔管末段安装变径接头，变径接头连接进气管，进气管连接空气压缩机；
b.待环氧树脂胶凝结后，使空气压缩机工作，向护孔管内压入一定压力的空气；将第一节护孔管送入瓦斯抽采钻孔内；
c.关闭空气压缩机，卸下变径接头，第二根护孔管与第一根护孔管连接，在第二根护孔管尾安装变径接头，接着开动空气压缩机向护孔管内压入一定压力的空气，将第二根护孔管推入钻孔内；
d.依次循环步骤c，直至所有护孔管送入终孔位置；
e.变径接头与进气管断开，连接高压胶管，采用液压泵向护孔管快速注入护孔管内孔容积1.1~1.5倍的环氧树脂胶溶解剂，待护孔管筛孔内的环氧树脂胶溶解后封孔抽采瓦斯。
2.根据权利要求1所述的一种松软煤层瓦斯抽采孔护孔管的送入方法，其特征在于：所述空气压缩机压入的空气压力在0.1MPa~0.6MPa之间，针对不同的塌孔情况设计对应的空气压力值；轻微塌孔时取0.1 MPa ~0.3 MPa，严重塌孔时取0.3MPa ~0.6MPa。
3.根据权利要求1所述的一种松软煤层瓦斯抽采孔护孔管的送入方法，其特征在于：所述护孔管筛孔直径在5mm~12mm之间；护孔管之间采用内、外螺纹连接，单根护孔管长度在2m~4m之间，直径比钻孔直径小30mm ~40 mm。
4.根据权利要求1所述的一种松软煤层瓦斯抽采孔护孔管的送入方法，其特征在于：所述护盖为半球形，通过螺纹与护孔管连接；护盖带有2~4个排气孔，排气孔直径在4mm~6mm之间。
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