CN104389545A - 一种含水煤层钻孔封孔堵头装置及其使用方法 - Google Patents

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曹运兴
赵斌
张军胜
曹永恒
田林
石玢
刘炎杰
杜冬冬
彭阳阳
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    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B33/00—Sealing or packing boreholes or wells
    • E21B33/10—Sealing or packing boreholes or wells in the borehole
    • E21B33/13—Methods or devices for cementing, for plugging holes, crevices, or the like

Abstract

本发明公开了一种含水煤层钻孔封孔堵头装置，该装置由棉布袋和吸水树脂材料缝合制成，制作该堵头装置的所述棉布袋所选棉布的纱支为16或32支，密度为60*60，所述的吸水树脂材料为具有吸收比自身重几百到几千倍水的高吸水功能，并且保水性能优良，一旦吸水膨胀成为水凝胶时，即使加压也很难把水分离出来的吸水树脂，所述堵头装置的膨胀倍数大于400倍，膨胀时间小于5min，该封孔堵头装置是在煤矿井下煤层钻孔封孔时使用的，具有快速膨胀特性的封孔使用装置；本发明的该装置及使用方法能有效的对含水钻孔进行封堵，操作方便，膨胀速度快，封堵严实，提高钻孔封孔率。

Description

一种含水煤层钻孔封孔堵头装置及其使用方法
技术领域
本发明属于煤矿瓦斯抽采钻孔封孔技术领域，涉及一种含水煤层钻孔封孔堵头装置及其使用方法。
背景技术
煤矿井下钻孔封孔技术是矿井瓦斯治理与研究的关键技术，风控堵头的设计是封孔效果的重要影响因素。在干燥煤层钻孔封孔堵头常使用毛巾或棉纱绑缚于抽采管或测压管使用，也可使用聚氨酯材料制作堵头，但在含水煤层钻孔中常集聚大量水，常因棉纱或毛巾绑缚不紧凑，聚氨酯遇水流失等，造成堵头封堵不严，封孔料流失，封孔效果不好。
本发明就是根据上述现有技术中的不足之处提供了一种含水煤层钻孔封孔堵头装置及其使用方法。该装置能有效的对含水钻孔进行封堵，操作方便，膨胀速度快，封堵严实，提高钻孔封孔率。
发明内容3
本发明的目的是提供一种含水煤层钻孔封孔堵头装置，本发明的应用，能有效的对含水钻孔进行封堵，操作方便，膨胀速度快，封堵严实，提高钻孔封孔率。
本发明提供了一种含水煤层钻孔封孔堵头装置，其特征在于，该装置由棉布袋和吸水树脂缝合制成，制作该堵头装置的棉布袋所选棉布的纱支为16或32支，密度为60*60，的吸水树脂的吸水量为自身重的100-1000倍，且具有保水功能，吸水膨胀后为水凝胶，堵头装置的膨胀倍数大于400倍，膨胀时间小于5min。
进一步的，缝合堵头装置的线迹密度在14～16/3cm。
进一步的，堵头装置膨胀后呈圆柱状态，直径为130～160mm，长度为500～800mm。
进一步的，堵头装置设计有绑丝穿插孔，穿插孔为金属结构。
进一步的，堵头装置还添加了普通硅酸盐水泥和硫铝酸盐水泥熟料，两者的配合比为5％～15％，水灰比为60％。
此外，本发明还提供了一种利用的一种含水煤层钻孔封孔堵头装置来封孔的使用方法，其特征在于，其具体包括以下步骤：
(1)将堵头绑缚于瓦斯管上指定位置；
(2)在每个堵头下预埋注水管；
(3)将堵头装置连同瓦斯管、注水管一同插入煤层钻孔；
(4)向注水管注水一定时间，待堵头装置膨胀后，拔出注水管；
(5)开始注浆封孔；
其中，所述步骤(4)中向注水管注水的时间选择原则为：当对平行孔进行封孔时，注水的时间为5min，当对下行孔进行封孔时，注水的时间为10min，且如果水位线达不到堵头位置，需注水使其膨胀。
本发明能有效的对含水钻孔进行封堵，操作方便，膨胀速度快，封堵严实，提高钻孔封孔率。
附图说明
图1是本发明的封孔堵头对平行孔进行封孔的使用实例；
图2是本发明的封孔堵头对下行孔进行封孔的使用实例。
其中，1、堵头装置，2、瓦斯管，3、注水管，4、钻孔。
具体实施方式
下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本发明。
如图1-2所示，本发明提供了一种含水煤层钻孔封孔堵头装置1，该装置由棉布袋和吸水树脂材料缝合制成，制作该堵头装置1的棉布袋所选棉布的纱支为16或32支，密度为60*60，吸水树脂材料为具有吸收比自身重几百到几千倍水的高吸水功能，并且保水性能优良，一旦吸水膨胀成为水凝胶时，即使加压也很难把水分离出来的吸水树脂，堵头装置1的膨胀倍数大于400倍，膨胀时间小于5min，该封孔堵头装置1是在煤矿井下煤层钻孔封孔时使用的，具有快速膨胀特性的封孔使用装置。
其中，缝合堵头装置1的线迹密度在14～16/3cm。，堵头装置1膨胀后呈圆柱状态，直径为130～160mm，长度为500～800mm。堵头装置1设计有绑丝穿插孔，穿插孔为金属结构。
普通硅酸盐水泥和硫铝酸盐水泥熟料的配合比在5％～15％时，水灰比为60％。
此外，本发明还提供了一种利用所述的一种含水煤层钻孔封孔堵头装置1来封孔的使用方法，其具体包括以下步骤：
(1)将堵头装置1绑缚于瓦斯管2上指定位置；
(2)在每个堵头下预埋注水管3；
(3)将堵头装置1连同瓦斯管2，注水管3一同插入煤层钻孔4；
(4)向注水管3注水一定时间，待堵头装置1膨胀后，拔出注水管3；
(5)开始注浆封孔；
其中，所述步骤(4)中向注水管注水的时间选择原则为：当对平行孔进行封孔时，注水的时间为5min，当对下行孔进行封孔时，注水的时间为10min，且如果水位线达不到堵头位置，需注水使其膨胀。
以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims (6)

1.一种含水煤层钻孔封孔堵头装置，其特征在于，该装置由棉布袋和吸水树脂缝合制成，制作该堵头装置的所述棉布袋所选棉布的纱支为16或32支，密度为60*60，所述的吸水树脂的吸水量为自身重的100-1000倍，且具有保水功能，吸水膨胀后为水凝胶，所述堵头装置的膨胀倍数大于400倍，膨胀时间小于5min。
2.根据权利要求1所述的一种含水煤层钻孔封孔堵头装置，其特征在于，缝合所述堵头装置的线迹密度在14～16/3cm。
3.根据权利要求1所述的一种含水煤层钻孔封孔堵头装置，其特征在于，所述堵头装置膨胀后呈圆柱状态，直径为130～160mm，长度为500～800mm。
4.根据权利要求1所述的一种含水煤层钻孔封孔堵头装置，其特征在于，所述堵头装置设计有绑丝穿插孔，所述穿插孔为金属结构。
5.根据权利要求1所述的一种含水煤层钻孔封孔堵头装置，其特征在于，所述堵头装置还添加了普通硅酸盐水泥和硫铝酸盐水泥熟料，两者的配合比为5％～15％，水灰比为60％。
6.利用权利要求1-5任一项所述的一种含水煤层钻孔封孔堵头装置来封孔的使用方法，其特征在于，其具体包括以下步骤：
(1)将堵头绑缚于瓦斯管上指定位置；
(2)在每个堵头下预埋注水管；
(3)将堵头装置连同瓦斯管、注水管一同插入煤层钻孔；
(4)向注水管注水一定时间，待堵头装置膨胀后，拔出注水管；
(5)开始注浆封孔；
其中，所述步骤(4)中向注水管注水的时间选择原则为：当对平行孔进行封孔时，注水的时间为5min，当对下行孔进行封孔时，注水的时间为10min，且如果水位线达不到堵头位置，需注水使其膨胀。
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