CN102787820B - 煤矿井下瓦斯抽采钻孔封孔方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种煤矿井下瓦斯抽采钻孔封孔方法，包括如下步骤：1）依次将装有挡板发泡材料的封孔挡板袋Ⅰ、装有填充发泡材料的封孔填充袋Ⅰ和装有挡板发泡材料的封孔挡板袋Ⅱ塞入抽采钻孔内至封孔深度位置；2）待挡板发泡材料和填充发泡材料发泡成型固化后，将瓦斯抽采管连入抽采系统中，检验抽采钻孔是否漏气；3）若抽采钻孔漏气，再往抽采钻孔内依次塞入装有填充发泡材料的封孔填充袋Ⅱ和装有挡板发泡材料的封孔挡板袋Ⅲ，直至抽采钻孔不漏气。本发明解决了以往抽采钻孔封孔完成后出现漏气而无法重复封孔的难题，能确保抽采钻孔不漏气，并且封孔深度和长度能根据实际需要进行任意调节，能够满足煤矿井下各类瓦斯抽采钻孔封孔。
Description
技术领域
本发明涉及瓦斯抽采钻孔封孔技术领域，尤其涉及一种煤矿井下瓦斯抽采钻孔封孔方法。
背景技术
煤矿抽采瓦斯是一种优质的能源资源，据统计，2010年我国煤矿区抽采瓦斯总量将近75亿m3，但是直接利用抽采瓦斯总量仅有23亿m3，利用率仅为31%左右，大量抽采瓦斯被直接排放，既造成资源浪费，也对大气环境造成污染（瓦斯主要成分为甲烷，其温室效应是二氧化碳的21倍）。导致大量的瓦斯资源被直接排空的重要原因之一是煤矿抽采瓦斯浓度低，利用成本高。而造成大量煤矿抽采瓦斯浓度低的主要原因在于抽采钻孔封孔效果差，存在漏气。
随着我国能源需求日益紧张和节能减排压力的增加，煤矿抽采瓦斯利用将成为有效缓解这一局面的有效手段，按照我国煤层气（煤矿瓦斯）开发利用“十二五”规划，2015年，全国井下瓦斯抽采量达140亿m3，利用率达60%，要实现这一目标，在增加矿井瓦斯抽采量的同时，还需提高瓦斯抽采浓度，提升抽采瓦斯利用品质，实现零排放，因此，从抽采钻孔封孔工艺及方法进行研究，形成高效的瓦斯抽采钻孔封孔工艺方法具有重要意义。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种煤矿井下瓦斯抽采钻孔封孔方法，该封孔方法的封孔深度和长度能根据实际需要进行任意调节，并且封孔效果好，能确保抽采钻孔不漏气。
本发明的煤矿井下瓦斯抽采钻孔封孔方法，包括如下步骤：
1）依次将装有挡板发泡材料的封孔挡板袋Ⅰ、装有填充发泡材料的封孔填充袋Ⅰ和装有挡板发泡材料的封孔挡板袋Ⅱ塞入抽采钻孔内至封孔深度位置；
2）待挡板发泡材料和填充发泡材料发泡成型固化后，将瓦斯抽采管连入抽采系统中，检验抽采钻孔是否漏气；
3）若抽采钻孔漏气，再往抽采钻孔内依次塞入装有填充发泡材料的封孔填充袋Ⅱ和装有挡板发泡材料的封孔挡板袋Ⅲ；
4）重复步骤2）和步骤3），直至抽采钻孔不漏气；
所述挡板发泡材料的发泡成型固化时间短于填充发泡材料的发泡成型固化时间。
进一步，还包括如下步骤：5）抽采钻孔不漏气后，在抽采钻孔的孔口处塞入装有填充发泡材料的封孔填充袋Ⅲ。
进一步，所述挡板发泡材料和填充发泡材料均为双组份化学发泡材料。
本发明的有益效果在于：本发明采用发泡成型固化时间短的挡板发泡材料发泡成型固化后作为“挡板”，填充发泡材料随后在两个“挡板”之间的受限空间内进行膨胀挤压填充，从而保障填充发泡材料能够与抽采钻孔壁结合紧密，改善填充发泡材料成型后的强度，减少因抽采钻孔变形而造成的漏气；并且本发明的该封孔方法中，检验到抽采钻孔漏气后，还可以重复塞入填充发泡材料和挡板发泡材料进行重复封孔，直至抽采钻孔不漏气，解决了以往抽采钻孔封孔完成后出现漏气而无法重复封孔的难题。
本发明的方法封孔成本低，封孔效率高，封孔效果好，能确保抽采钻孔不漏气，并且封孔深度和长度能根据实际需要进行任意调节，能够满足煤矿井下顺煤层钻孔、穿层钻孔、采空区抽采钻孔等各类瓦斯抽采钻孔封孔。
附图说明
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述，其中：
图1为本发明的该封孔方法第一阶段的示意图；
图2为本发明的该封孔方法第二阶段的示意图；
图3为本发明的该封孔方法第三阶段的示意图。
具体实施方式
以下将参照附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。
本发明的煤矿井下瓦斯抽采钻孔封孔方法，包括如下步骤：
1）依次将装有挡板发泡材料的封孔挡板袋Ⅰ、装有填充发泡材料的封孔填充袋Ⅰ和装有挡板发泡材料的封孔挡板袋Ⅱ塞入抽采钻孔1内至封孔深度位置；如图1所示，发泡成型固化时间短的挡板发泡材料3发泡成型固化后作为“挡板”，填充发泡材料4随后在两个“挡板”之间的受限空间内进行膨胀挤压填充，挡板发泡材料和填充发泡材料在发泡过程中会撑破袋体；
2）待挡板发泡材料和填充发泡材料发泡成型固化后，将瓦斯抽采管2连入抽采系统中，检验抽采钻孔1是否漏气；
3）若抽采钻孔1漏气，再往抽采钻孔1内依次塞入装有填充发泡材料的封孔填充袋Ⅱ和装有挡板发泡材料的封孔挡板袋Ⅲ；如图2所示，再形成一段“挡板”限制填充段；
4）重复步骤2）和步骤3），直至抽采钻孔1不漏气；
5）抽采钻孔1不漏气后，在抽采钻孔1的孔口处塞入装有填充发泡材料的封孔填充袋Ⅲ；如图3所示，孔口处的填充发泡材料4发泡成型固化后，起到辅助封孔和固定瓦斯抽采管2的作用。
本发明中，所述挡板发泡材料的发泡成型固化时间短于填充发泡材料的发泡成型固化时间，以保证先形成“挡板”，填充发泡材料随后在两个“挡板”之间的受限空间内进行膨胀挤压填充，从而保障填充发泡材料能够与抽采钻孔壁结合紧密，改善填充发泡材料成型后的强度，减少因抽采钻孔变形而造成的漏气。
本发明中，所述挡板发泡材料和填充发泡材料均为双组份化学发泡材料，例如双组份聚氨酯发泡材料，挡板发泡材料的双组份配方比例与填充发泡材料的双组份配方比例不同，以使两者之间的发泡成型固化时间有所差别，可以在封孔前通过试验确定挡板发泡材料和填充发泡材料各自的相关参数；并且挡板发泡材料和填充发泡材料装入袋体中时，先用分隔装置将双组分隔开，塞入抽采钻孔时才将分隔装置打开，使双组分汇流到一起。当然，挡板发泡材料和填充发泡材料不局限于双组份聚氨酯发泡材料，也可以为其它能起封堵作用的发泡材料。
本发明的方法封孔成本低，封孔效率高，封孔效果好，能确保抽采钻孔不漏气，并且封孔深度和长度能根据实际需要进行任意调节，能够满足煤矿井下顺煤层钻孔、穿层钻孔、采空区抽采钻孔等各类瓦斯抽采钻孔封孔。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过参照本发明的优选实施例已经对本发明进行了描述，但本领域的普通技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围。
Claims (2)
1.一种煤矿井下瓦斯抽采钻孔封孔方法，其特征在于：包括如下步骤：
1）依次将装有挡板发泡材料的封孔挡板袋Ⅰ、装有填充发泡材料的封孔填充袋Ⅰ和装有挡板发泡材料的封孔挡板袋Ⅱ塞入抽采钻孔内至封孔深度位置；
2）待挡板发泡材料和填充发泡材料发泡成型固化后，将瓦斯抽采管连入抽采系统中，检验抽采钻孔是否漏气；
3）若抽采钻孔漏气，再往抽采钻孔内依次塞入装有填充发泡材料的封孔填充袋Ⅱ和装有挡板发泡材料的封孔挡板袋Ⅲ；
4）重复步骤2）和步骤3），直至抽采钻孔不漏气；
所述挡板发泡材料的发泡成型固化时间短于填充发泡材料的发泡成型固化时间；所述挡板发泡材料和填充发泡材料均为双组份聚氨酯发泡材料，挡板发泡材料的双组份配方比例与填充发泡材料的双组份配方比例不同。
2.根据权利要求1所述的煤矿井下瓦斯抽采钻孔封孔方法，其特征在于：还包括如下步骤：
5）抽采钻孔不漏气后，在抽采钻孔的孔口处塞入装有填充发泡材料的封孔填充袋Ⅲ。
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