CN102900396B - 煤层瓦斯抽采钻孔封隔一体封孔方法 - Google Patents

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Abstract

一种煤层瓦斯抽采钻孔封隔一体封孔方法，尤其适用于本煤层瓦斯抽采钻孔和邻近层瓦斯抽采钻孔的密封。通过充填密封材料在钻孔内部形成封闭空间，采用抽采管路对初期钻孔内高浓度瓦斯进行抽采，使用速凝水泥等材料密封抽采钻孔的孔口，当钻孔抽采浓度降低到较低水平时，使用封隔材料对钻场周围巷道表面进行喷涂，在巷道表面形成了一层低渗透性的隔离层，隔绝内部裂隙和外界空气的连通通道，完成对抽采钻孔的密封。本发明能有效封堵瓦斯抽采过程中的漏气通道，减少空气的进入，从而大大提高抽采钻孔内瓦斯浓度，延长煤层瓦斯抽采钻孔服务时间。

Description

煤层瓦斯抽采钻孔封隔一体封孔方法
技术领域
本发明涉及一种封孔方法，尤其是一种适用于煤矿中本煤层瓦斯抽采钻孔和邻近层瓦斯抽采钻孔密封的煤层瓦斯抽采钻孔封隔一体封孔方法。
背景技术
煤层瓦斯抽采是解决煤矿瓦斯问题最有效、最直接的方法之一，封孔效果的好坏直接影响瓦斯抽采效果。目前，最常用的封孔方法是机械式封孔器封孔和充填密封材料封孔（其中包括水泥砂浆、黄泥以及聚氨酯封孔），这些方法都是通过封堵靠近孔口的一段钻孔使钻孔内部形成密封空间。然而，随着瓦斯抽采的进行，煤层发生形变，钻孔周围煤层孔隙、裂隙逐渐发育，形成与巷道壁面连通的漏气通道，致使瓦斯抽采浓度大大降低。我国约有65%的采煤工作面预抽瓦斯浓度低于30%，充分反映了瓦斯抽采钻孔封孔质量差的现状，也足以说明单独在钻孔内进行密封不能保证抽采效果。
发明内容
技术问题：本发明的目的是针对已有技术存在的问题，提供一种方法简单，能有效减少钻孔漏气，提高瓦斯抽采浓度，延长煤层瓦斯抽采钻孔服务时间的封隔一体封孔方法。
技术方案：本发明的煤层瓦斯抽采钻孔封隔一体封孔方法：
a、从钻场向预抽区域施工一个瓦斯抽采钻孔，在送入瓦斯抽采钻孔内的瓦斯抽采管距离孔口15~20m处缠绕多个聚氨酯封孔袋，之后在瓦斯抽采管距离孔口5~6m处再缠绕多个聚氨酯封孔袋，同时在瓦斯抽采管的距离孔口5~6m处上部固定回浆管、下部固定注浆管，分别在两处固定的聚氨酯封孔袋进入孔内反应后形成密闭空间；
b、通过注浆管向密闭空间内注入浆液，直至回浆管回浆后停止；
c、密闭空间内注入的浆液凝固后，通过瓦斯抽采管进行瓦斯抽采，当瓦斯抽采浓度降低至60%时，使用速凝水泥封孔材料充填抽采钻孔的孔口，形成密封段；
d、当瓦斯抽采浓度降低至20%时，用封隔材料对钻场周围巷道表面进行喷涂，形成致密的隔离层。 
所述的注浆管长度为6~7m，回浆管长度为14~19m。
所述的多个缠绕聚氨酯封孔袋(5)为2~4个。
有益效果：本发明在对钻孔内部进行密封后，使用封隔材料对钻场周围巷道表面进行喷涂，封隔材料在巷道表面形成了一层低渗透性的隔离层，有效地封堵了瓦斯抽采过程中的漏气通道，减少了空气的进入，从而提高了瓦斯抽采浓度。本方法解决了瓦斯抽采过程中新生裂隙难以封堵的问题，其方法简单、易操作、可显著提高瓦斯抽采的效果、具有极好的推广价值。
附图说明
附图是本发明实施的结构示意图。
图中：1-瓦斯抽采钻孔，2-瓦斯抽采管，3-注浆管，4-回浆管，5-聚氨酯封孔袋，6-密闭空间，7-注浆管球阀，8-回浆管球阀，9-抽采管球阀，10-堵头，11-隔离层，12-原始煤体，13-裂隙发育煤体。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的一个实施例作进一步的描述：
本发明的煤层瓦斯抽采钻孔封隔一体封孔方法：首先从钻场向预抽区域施工一个瓦斯抽采钻孔1，如瓦斯抽采钻孔1深度50m、孔径Φ113mm，在送入瓦斯抽采钻孔1内的瓦斯抽采管2距离孔口15~20m处用胶带缠绕2-4个聚氨酯封孔袋5，之后在瓦斯抽采管2距离孔口5~6m处再用胶带缠绕2-4个聚氨酯封孔袋5，此处聚氨酯封孔袋5应距瓦斯抽采管2的最前端不小于5m；同时在瓦斯抽采管2的距离孔口5~6m处上部固定回浆管4、下部固定注浆管3，即将瓦斯抽采管2、注浆管3、回浆管4固定在一起，注浆管3长度为6~7m，回浆管4长度为14~19m。将聚氨酯封孔袋5的黑料、白料挤压混合均匀后，迅速把瓦斯抽采管2送入瓦斯抽采钻孔1中，瓦斯抽采管2外端部露出瓦斯抽采孔1孔口0.5m；分别在两处固定的聚氨酯封孔袋5进入孔内反应膨胀后形成密闭空间6；待聚氨酯凝固后，打开球阀7、球阀8，然后通过注浆管3向密闭空间6内注入浆液，直至回浆管4回浆时关闭球阀8，继续注浆一定时间后关闭注浆泵和球阀7，注浆完成后，清洗注浆泵，整理施工现场。向密闭空间6内注入的浆液凝固后，打开瓦斯抽采管2上的球阀9进行瓦斯抽采，瓦斯抽采一段时间后，由于煤层发生形变，钻孔周围煤层孔隙、裂隙逐渐发育，形成与巷道壁面连通的漏气通道，瓦斯抽采浓度开始明显降低。当瓦斯抽采浓度降低至60%时，使用速凝水泥封孔材料充填抽采钻孔的孔口，形成密封段10；当瓦斯抽采浓度降低至20%时，使用具有良好粘结性、密封性及阻燃性的封隔材料对钻场周围4-5m内的巷道表面进行喷涂，喷涂完成后在巷道表面形成致密的隔离层11，以此堵塞煤壁表面的孔隙、裂隙，消除抽采钻孔的漏气通道，提高瓦斯抽采浓度，延长煤层瓦斯抽采钻孔的服务时间。

Claims (3)

1.煤层瓦斯抽采钻孔封隔一体封孔方法，其特征在于：
a、从钻场向预抽区域施工一个瓦斯抽采钻孔（1），在送入瓦斯抽采钻孔（1）内的瓦斯抽采管（2）距离孔口15~20m处缠绕多个聚氨酯封孔袋(5)，之后在瓦斯抽采管（2）距离孔口5~6m处再缠绕多个聚氨酯封孔袋（5），同时在瓦斯抽采管（2）的距离孔口5~6m处上部固定回浆管（4）、下部固定注浆管（3），分别在两处固定的聚氨酯封孔袋(5)进入孔内反应后形成密闭空间(6)；
b、通过注浆管（3）向密闭空间(6)内注入浆液，直至回浆管（4）回浆后停止；
c、密闭空间(6)内注入的浆液凝固后，通过瓦斯抽采管（2）进行瓦斯抽采，当瓦斯抽采浓度降低至60%时，使用速凝水泥封孔材料充填抽采钻孔的孔口，形成密封段（10）； 
d、当瓦斯抽采浓度降低至20%时，用封隔材料对钻场周围巷道表面进行喷涂，形成致密的隔离层（11）。
2.根据权利要求1所述的煤层瓦斯抽采钻孔封隔一体封孔方法，其特征在于：注浆管（3）长度为6~7m，回浆管（4）长度为14~19m。
3.根据权利要求2所述的煤层瓦斯抽采钻孔封隔一体封孔方法，其特征在于：所述的多个缠绕聚氨酯封孔袋(5)为2-4个。
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