CN102619488A - 一种瓦斯抽放钻孔的封孔方法 - Google Patents

Abstract

一种瓦斯抽放钻孔的封孔方法，封孔过程为：使用压缩空气推进两个可以同步升降的活塞，同时注射出两个料缸里的聚氨酯泡沫的两个反应组份，A组份和B组份，A、B组份预先用软包装袋封装，并分别安装有出料管。A、B组份经出料管到五通，五通上有两个接口与压缩空气相连，A、B组份在五通里与压缩空气混合后，经与五通连接的混合元件混合成料液，料液从分布在输料软管管壁上的出料口射流到瓦斯抽放钻孔的封孔区域内，然后反应并发泡密封住瓦斯抽放钻孔和抽放管之间的环形间隙。

Description

一种瓦斯抽放钻孔的封孔方法

技术领域

本发明涉及一种封孔方法，特别是一种用于瓦斯抽放钻孔的封孔方法，属于煤矿安全领域。

背景技术

瓦斯治理是煤矿安全的重中之重，瓦斯治理的一个重要环节就是开采前的瓦斯抽放，而影响瓦斯抽放的一个关键性因素就是钻孔的密封质量，也就是抽放管和钻孔之间环形间隙的密封。双组分聚氨酯封孔由于其封孔效果好，使用方便，目前被广泛应用于煤矿瓦斯抽放孔的封孔。

早期的聚氨酯封孔方法如2003年第8期《煤炭工程》中《关于聚氨酯封孔可提高瓦斯抽放效果的研究》所披露的：首先准备好所需量的麻布和捆扎麻布用的铁丝。按比例称取所需的A、B组份料用量，然后倒入容器里，用搅拌器搅拌30s混合。然后用刷子将料液均匀的刷在麻布上，边刷边将麻片裹在抽放管上，涂刷好后将抽放管插入抽放钻孔内，待聚氨酯发生反应，发泡密封住环形间隙和裂隙。

这种封孔方法，操作复杂，需要较长的操作时间，封孔成功率低，封孔段长度小，一般1m左右，A、B组份浪费严重，发泡倍率低，而且因为麻布的存在影响密封效果。另外这种敞开式的操作，人员会与A、B组份接触健康受到危害。

CN101251029《一种瓦斯抽放钻孔的二次封孔装置》公开了一种封孔装置，它由总进气管、控制阀门、减压阀和给料装置构成。使用时向给料装置中装入二次封孔材料(聚氨酯料液，预先用搅拌机搅拌混合好)，并把出料管插入需密封的瓦斯抽放钻孔中，然后打开阀门，开始向钻孔中送入一定压力的二次封孔材料，随着二次封孔材料不断的送入钻孔中，慢慢地把出料管向外移动，直至完全拔出瓦斯抽放钻孔，最后用聚氨酯等速凝材料密封孔口。

上述方法在实际操作中，需要预先混合A、B组份，使用后装置需要清洗，因残留的料液会在装置里反应发泡，堵塞管路、接头，装置使用寿命短。料液在封孔区域内的分布是通过人工慢慢地把出料管向外移动，料液分布很难做到均匀一致。通过压缩空气吹送料液，料液难免会飘散在空气中，而聚氨酯料液在未充分反应前，对人体呼吸道具有很强的刺激、损害作用，这样会对操作人员人身健康造成危害。另外料液中的发泡剂会被大量的压缩空气带走，从而降低发泡倍率，增加聚氨酯料液的用量。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种操作简便、环保、密封效果好、经济实用的瓦斯抽放钻孔的封孔方法。本发明的技术方案如下：

使用压缩空气推进两个可以同步升降的活塞(1)，同时注射出两个料缸(2)里的聚氨酯泡沫的两个反应组份，A组份(3)和B组份(4)，A、B组份预先用软包装袋封装，并分别安装有出料管。A、B组份经出料管到五通(5)，五通(5)上有两个接口与压缩空气相连，A、B组份在五通(5)里与压缩空气混合后，经与五通(5)连接的混合元件(6)混合成料液，料液从分布在输料软管(7)管壁上的出料口(8)射流到瓦斯抽放钻孔(9)的封孔区域内，然后反应并发泡密封住瓦斯抽放钻孔和抽放管之间的环形间隙。其中：

使用两个可以同步升降的活塞来推动A组份和B组份同时出料。这样可以确保A、B组份在混合元件内混合的时候是按设定的比例混合的，这个比例可以通过料缸的直径来设定。按比例混合的料液，发泡后，塑料泡沫的强度高，发泡倍率大，泡孔均匀。

A组份和B组份用软包装袋封装。这样设计的好处在于，首先，A、B组份在整个操作过程中不会接触料缸，免去了清理料缸的步骤，增加设备寿命，简化操作；其次，A、B组份没有机会暴露在空气中，不会污染环境，不会对操作人员的人身健康造成危害；第三，不会造成料液的浪费。

A组份和B组份在五通里与压缩空气混合，让压缩空气充分溶解在A、B组份里，降低料液的黏度，以利于料液的输送和布液。

A组份和B组份在混合元件里混合成料液。混合元件对A、B组份的混合，效率高、混合效果好。而A、B料的混合效果会直接影响最终聚氨酯的发泡效果、泡沫强度等。好的混合效果可以增加发泡倍率，这样密封相同长度的区域，所需的材料用量就会减少。

料液通过分布在料液输送管管壁上的出料口射流到瓦斯抽放钻孔内。这样可以准确地控制料液的分布点和出料量。分布点可以通过出料口的位置来控制，料液的量可以通过出料口的大小来控制。

本发明的创新点在于：第一，用同步活塞来注射料缸里的A、B组份出料，可以精确的控制出料比例和出料量，从而保证A、B料的反应比。第二，A、B料采用软包装袋封装，替代了传统的直接倒入料缸或别的容器里的方式。方便、环保、安全、卫生。减小料液浪费，延长料缸的使用寿命。第三，采用混合元件在注射出料的同时混合A、B组份，替换原来的预先用搅拌器搅拌混合或简单的撞击混合。简化了混合过程，提高混合效果，提高发泡倍率，减小材料用量，降低成本。第四，采用在料液输送管的管壁上设置出料口的方式来实现料液的分布，可以精准的控制料液输送的地点和输送量。

附图说明

附图是本发明的方法流程图。图中：同步活塞1，料缸2，A组份3，B组份4，五通5，混合元件6，输料软管7，出料口8，瓦斯抽放钻孔9。

具体实施方式

实施例1

将两个内径100mm的料缸并排固定在架子上，活塞杆的尾部用连杆硬连接。将装有各1000ml A、B组份的软包装袋放入料缸内，接好出料口到五通，并将压缩空气接到五通上，五通的一个接口接混合元件，混合元件接料液输送管，料液输送管申入瓦斯钻孔内部的长度为9500mm，管壁上每隔1000mm有直径1.5mm的出料口。用压缩空气推动两个料缸的活塞同步前进，注射出料，在五通里与压缩空气混合后在混合元件里混合成料液，料液通过输送管管壁上的出料口流出到瓦斯抽放钻孔内，料液反应并发泡，形成硬质泡沫塑料。A、B料的反应比为1∶1(体积比)，封孔段长度为连续的10000mm，操作时间约10分钟，其中注射所需时间为60秒。

实施例2

同实施例1，在并排放至的两个内径100mm的料缸中间增加一个内径40mm的气缸作为附加动力，3个活塞杆的尾部用连杆硬连接，其它相同。注射所需时间为50秒。

实施例3

同实施例1，将其中放置B组份的料缸换成内径80mm的料缸，A、B组份用量分别为1000ml和640ml，其它相同。A、B料的反应比为100∶64(体积比)。

实施例4

同实施例1，将A、B组份用量均换成500ml，出料口等距离分布有3个。这样，每隔约2000mm有一个长度为1500mm左右的封孔段。

Claims (7)

1.一种瓦斯抽放钻孔的封孔方法，其特征在于：使用压缩空气推进两个可以同步升降的活塞(1)，同时注射出两个料缸(2)里的聚氨酯泡沫的两个反应组份，A组份(3)和B组份(4)，A、B组份预先用软包装袋封装，并分别安装有出料管。A、B组份经出料管到五通(5)，五通(5)上有两个接口与压缩空气相连，A、B组份在五通(5)里与压缩空气混合后，经与五通(5)连接的混合元件(6)混合成料液，料液从分布在输料软管(7)管壁上的出料口(8)射流到瓦斯抽放钻孔(9)的封孔区域内，然后反应并发泡密封住瓦斯抽放钻孔和抽放管之间的环形间隙。

2.根据权利要求1所述的一种瓦斯抽放钻孔的封孔方法，其特征在于：使用两个可以同步升降的活塞来推动A组份和B组份同时出料。

3.根据权利要求1所述的一种瓦斯抽放钻孔的封孔方法，其特征在于：A组份和B组份用软包装袋封装。

4.根据权利要求1所述的一种瓦斯抽放钻孔的封孔方法，其特征在于：A组份和B组份在五通里与压缩空气混合。

5.根据权利要求1所述的一种瓦斯抽放钻孔的封孔方法，其特征在于：A组份和B组份在混合元件里混合成料液。

6.根据权利要求1所述的一种瓦斯抽放钻孔的封孔方法，其特征在于：料液通过分布在料液输送管管壁上的出料口射流到瓦斯抽放钻孔内。

7.根据权利要求1所述的一种瓦斯抽放钻孔的封孔方法，其特征在于：分布在料液输送管管壁上的出料口至少有1个。 

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