CN102966329B - 抽采钻孔封堵装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种抽采钻孔封堵装置及方法，该装置包括第一和第二封堵装置，第一封堵装置包括第一抽采管和第一弹性封孔胶囊，第一弹性封孔胶囊与第一抽采管的外壁面之间形成第一腔体，该腔体的两端分别设置有第一注浆口和第一出浆口；第二封堵装置包括第二抽采管和第二弹性封孔胶囊，第二弹性封孔胶囊与第二抽采管的外壁面之间形成第二腔体，该腔体靠近抽采孔孔口的一端设置有第二注浆口和第二出浆口；第二注浆口与第一出浆口密闭相连。本发明提供的抽采钻孔封堵装置及方法利用注浆压力将各个弹性封孔胶囊胀起后再注浆封堵，将封堵和注浆功能集成在同一装置上，简化了封堵注浆工作，同时弹性封堵胶囊的弹性密封减少了漏气，封堵效果更好。

Description

抽采钻孔封堵装置及方法

技术领域

本发明涉及煤矿井下瓦斯抽采技术，尤其涉及一种抽采钻孔封堵装置及方法。

背景技术

矿井瓦斯气体是公知的矿井灾害之一，为了减少或消除瓦斯对矿井生产的安全危害，可以通过提前抽采煤层的瓦斯来解决采煤和掘进过程中的瓦斯涌出量。现有的瓦斯抽采技术一般是在抽采孔靠外端用聚氨酯封堵，再在抽采孔离孔口12米处的抽采管上通过海带或聚氨酯进行封堵固定，聚氨酯或海带封堵固定不严，注浆时，水泥浆容易透过封堵段空隙，其封堵不严密，会产生漏气或抽不到瓦斯的缺陷。

发明内容

本发明提供了一种抽采钻孔封堵装置及方法，用于对水平开设的抽采孔进行封堵，减少漏气，提高封堵效果。

本发明提供了一种抽采钻孔封堵装置，其中，包括第一封堵装置和第二封堵装置，所述第一封堵装置与所述第二封堵装置相比更靠近抽采孔孔口设置，所述第一封堵装置包括：

第一抽采管，一端插设在抽采孔中；

第一弹性封孔胶囊，固定套设在所述第一抽采管中部的外壁上，所述第一弹性封孔胶囊的两端与所述第一抽采管的外壁密封固定，所述第一弹性封孔胶囊的中部与所述第一抽采管的外壁面之间形成第一腔体，所述第一腔体的两端分别设置有第一注浆口和第一出浆口，所述第一注浆口设置在靠近所述抽采孔孔口的一端，所述第一出浆口设置在远离所述抽采孔孔口的一端；

所述第二封堵装置包括：

第二抽采管，整体插设在抽采孔中，与所述第一抽采管密闭相通；

第二弹性封孔胶囊，固定套设在所述第二抽采管中部的外壁上，所述第二弹性封孔胶囊的两端与所述第二抽采管的外壁密封固定，所述第二弹性封孔胶囊的中部与所述第二抽采管的外壁面之间形成第二腔体，所述第二腔体靠近所述抽采孔孔口的一端分别设置有第二注浆口和第二出浆口；所述第二注浆口与所述第一出浆口密闭相连。

本发明还提供了一种抽采钻孔封堵方法，其中，采用本发明提供的抽采钻孔封堵装置进行封堵，包括：

将第一封堵装置和第二封堵装置放入抽采孔中，其中第一弹性封孔胶囊对应抽采孔孔口位置，第二弹性封孔胶囊对应在远离抽采孔孔口位置的抽采孔内部；

通过第一注浆口向第一弹性封孔胶囊与第一抽采管之间的腔体内注入浆液，当判断出第一弹性封孔胶囊完全胀开封堵所述抽采孔时，加压注浆，以使浆液流入第二注浆口；

加压注浆，当判断出第二弹性封孔胶囊完全胀开封堵所述抽采孔时，继续加压注浆，使浆液填满所述第一弹性封孔胶囊与所述第二弹性封孔胶囊之间的间隙。

本发明提供的抽采钻孔封堵装置及方法利用注浆压力将两个弹性封孔胶囊依次胀起后再实施注浆封堵，将封堵和注浆功能集成在同一个装置上，简化了封堵注浆工作，同时弹性封堵胶囊的弹性密封减少了漏气，封堵效果更好；各个注浆口与出浆口的设置位置使本发明提供的封堵装置用于水平开设的抽采孔时，封堵段形成在两个弹性封孔胶囊之间的间隙位置，使封堵更严密。

附图说明

图1为本发明实施例提供的抽采钻孔封堵装置结构示意图。

图2为本发明实施例提供的抽采钻孔封堵方法流程示意图。

附图标记：

1-第一抽采管；    2-第一弹性封孔胶囊；  3-第一注浆口；

4-第一出浆口；    5-第一金属套管；      6-接头；

7-第二抽采管；    8-第二弹性封孔胶囊；  9-第二注浆口；

10-第二出浆口；   11-第二金属套管。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明实施例提供的抽采钻孔封堵装置结构示意图，本发明提供了一种抽采钻孔封堵装置，包括第一封堵装置和第二封堵装置，其中第一封堵装置与第二封堵装置相比更靠近抽采孔孔口设置，该第一封堵装置包括第一抽采管1和第一弹性封孔胶囊2，第一抽采管1的一端插设在瓦斯抽采孔中；第一弹性封孔胶囊2固定套设在第一抽采管1中部的外壁上，第一弹性封孔胶囊2的两端与第一抽采管1的外壁密封固定，中部与第一抽采管1的外壁面之间形成第一腔体，该第一腔体的两端分别设置有第一注浆口3和第一出浆口4，第一注浆口3设置在靠近抽采孔孔口的一端，第一出浆口4设置在远离抽采孔孔口的一端；该第二封堵装置包括第二抽采管7和第二弹性封孔胶囊8，第二抽采管7整体插设在抽采孔中，与所述第一抽采管1密闭相通；第二弹性封孔胶囊8固定套设在第二抽采管7中部的外壁上，第二弹性封孔胶囊8的两端与第二抽采管7的外壁密封固定，中部与第二抽采管7的外壁面之间形成第二腔体，该第二腔体靠近抽采孔孔口的一端分别设置有第二注浆口9和第二出浆口10；所述第二注浆口9与所述第一出浆口4密闭相连。

具体地，第一弹性封孔胶囊2两端与第一抽采管1外壁的密封可以通过以下方式实现：在第一弹性封孔胶囊2的两端分别设置第一金属套管5，第一弹性封孔胶囊2的两端密封套接在第一金属套管5上，第一金属套管5分别与第一抽采管1的外壁密封固定；第一注浆口3与第一出浆口4可以分别设置在第一腔体的两端，即开设在第一金属套管5的两端。

同时，第二弹性封孔胶囊8两端与第二抽采管7外壁的密封可以通过以下方式实现：在第二弹性封孔胶囊8的两端分别设置第二金属套管11，第二弹性封孔胶囊8的两端密封套接在第二金属套管11上，第二金属套管11远离第二弹性封孔胶囊8的一端与第二抽采管7的外壁密封固定；第二注浆口9和第二出浆口10均设置在第二金属套管11靠近抽采孔孔口的一端。

在实际应用中，上述封堵装置可用于对水平开设的抽采孔进行瓦斯抽采，先将第一封堵装置和第二封堵装置放入抽采孔中，其中第一弹性封孔胶囊2对应抽采孔孔口位置，第二弹性封孔胶囊8对应在远离抽采孔孔口位置的抽采孔内部；再通过第一注浆口3向第一抽采管1内注入浆液，当判断出第一弹性封孔胶囊2完全胀开封堵抽采孔时，加压注浆，以使浆液流入第二注浆口9；之后加压注浆，当判断出第二弹性封孔胶囊8完全胀开封堵抽采孔时，继续加压注浆，使浆液填满第一弹性封孔胶囊2与第二弹性封孔胶囊8之间的间隙，浆液凝固即实现封堵。

优选的是，第一出浆口4和第二出浆口10分别设置有隔膜套，当初始注浆时，隔膜套可在设定的注浆压力下阻挡浆液从第一出浆口4流出，当第一弹性封孔胶囊2膨胀密封孔口后，继续加压注浆，加压后的浆液顶破隔膜套，从而将浆液注入到第二注浆口9中，再进行对第二弹性封孔胶囊的胀起密封过程，该过程与上述第一封堵装置的工作过程相同，在此不再赘述。

进一步地，第一注浆口、第二注浆口和第一出浆口均分别设置有接头6，以用于连接注浆管。

本发明实施例提供的抽采钻孔封堵装置利用注浆压力将弹性封孔胶囊胀起后再实施注浆封堵，将封堵和注浆功能集成在同一个装置上，简化了封堵注浆工作，同时弹性封堵胶囊的弹性密封减少了漏气，封堵效果更好；各个注浆口与出浆口的设置位置使封堵装置用于水平开设的抽采孔时，封堵段形成在两个弹性封孔胶囊之间的间隙位置，使封堵更严密。

图2为本发明实施例提供的抽采钻孔封堵方法流程示意图，本发明实施例还提供了一种抽采钻孔封堵方法，如图1所示，其中包括：

步骤110、将第一封堵装置和第二封堵装置放入抽采孔中，其中第一弹性封孔胶囊2对应抽采孔孔口位置，第二弹性封孔胶囊8对应在远离抽采孔孔口位置的抽采孔内部。

步骤120、通过第一注浆口3向第一弹性封孔胶囊2与第一抽采管1之间的腔体内注入浆液，当判断出第一弹性封孔胶囊2完全胀开封堵抽采孔时，加压注浆，以使浆液流入第二注浆口9。

步骤130、加压注浆，当判断出第二弹性封孔胶囊8完全胀开封堵抽采孔时，继续加压注浆，使浆液填满第一弹性封孔胶囊2与第二弹性封孔胶囊8之间的间隙。

当对水平开设的抽采孔进行封堵时，将第一弹性封孔胶囊2对应在抽采孔孔口位置，此时第一注浆口3设置在孔外，第一出浆口4设置在远离孔口的深处，当第一弹性封孔胶囊2胀起后，继续注浆，浆液从第一出浆口4流向第二弹性封孔胶囊8，第二弹性封孔胶囊8胀起后，继续注浆，浆液填充第一弹性封孔胶囊2和第二弹性封孔胶囊8之间的间隙，浆液凝固后将各个弹性封孔胶囊与抽采孔相固定。

本发明实施例提供的抽采钻孔封堵方法在对水平开设的抽采孔进行注浆封堵时，封堵效果好，封堵完成后减少了漏气，封堵严密。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.一种抽采钻孔封堵装置，其特征在于，包括第一封堵装置和第二封堵装置，所述第一封堵装置与所述第二封堵装置相比更靠近抽采孔孔口设置，所述第一封堵装置包括：

第一抽采管，一端插设在抽采孔中；

第一弹性封孔胶囊，固定套设在所述第一抽采管中部的外壁上，所述第一弹性封孔胶囊的两端与所述第一抽采管的外壁密封固定，所述第一弹性封孔胶囊的中部与所述第一抽采管的外壁面之间形成第一腔体，所述第一腔体的两端分别设置有第一注浆口和第一出浆口，所述第一注浆口设置在靠近所述抽采孔孔口的一端，所述第一出浆口设置在远离所述抽采孔孔口的一端；

所述第二封堵装置包括：

第二抽采管，整体插设在抽采孔中，与所述第一抽采管密闭相通；

第二弹性封孔胶囊，固定套设在所述第二抽采管中部的外壁上，所述第二弹性封孔胶囊的两端与所述第二抽采管的外壁密封固定，所述第二弹性封孔胶囊的中部与所述第二抽采管的外壁面之间形成第二腔体，所述第二腔体靠近所述抽采孔孔口的一端分别设置有第二注浆口和第二出浆口；所述第二注浆口与所述第一出浆口密闭相连。

2.根据权利要求1所述的抽采钻孔封堵装置，其特征在于，所述第一弹性封孔胶囊的两端分别设置第一金属套管，所述第一弹性封孔胶囊的两端密封套接在所述第一金属套管上，所述第一金属套管远离所述第一弹性封孔胶囊的一端与第一抽采管的外壁密封固定；所述第一注浆口和第一出浆口分别设置在所述第一金属套管的两端。

3.根据权利要求1所述的抽采钻孔封堵装置，其特征在于，所述第二弹性封孔胶囊的两端分别设置第二金属套管，所述第二弹性封孔胶囊的两端密封套接在所述第二金属套管上，所述第二金属套管远离所述第二弹性封孔胶囊的一端与第二抽采管的外壁密封固定；所述第二注浆口和第二出浆口均设置在第二金属套管靠近所述抽采孔孔口的一端。

4.根据权利要求1或2或3所述的抽采钻孔封堵装置，其特征在于，所述第一出浆口和第二出浆口分别设置有用于在设定的注浆压力下阻挡浆液的隔膜套。

5.根据权利要求1或2或3所述的抽采钻孔封堵装置，其特征在于，所述第一注浆口、第二注浆口和所述第一出浆口均分别设置有用于连接注浆管的接头。

6.一种抽采钻孔封堵方法，其特征在于，采用权利要求1-5任一所述的抽采钻孔封堵装置进行封堵，包括：

将第一封堵装置和第二封堵装置放入抽采孔中，其中第一弹性封孔胶囊对应抽采孔孔口位置，第二弹性封孔胶囊对应在远离抽采孔孔口位置的抽采孔内部；

通过第一注浆口向第一弹性封孔胶囊与第一抽采管之间的腔体内注入浆液，当判断出第一弹性封孔胶囊完全胀开封堵所述抽采孔时，加压注浆，以使浆液流入第二注浆口；

加压注浆，当判断出第二弹性封孔胶囊完全胀开封堵所述抽采孔时，继续加压注浆，使浆液填满所述第一弹性封孔胶囊与所述第二弹性封孔胶囊之间的间隙。