CN105298437A

CN105298437A - 一种自动密封瓦斯抽采钻孔的方法

Info

Publication number: CN105298437A
Application number: CN201510172889.6A
Authority: CN
Inventors: 魏国营; 秦宾宾; 李娇娇; 李茹
Original assignee: Henan University of Technology
Current assignee: Henan University of Technology
Priority date: 2015-04-14
Filing date: 2015-04-14
Publication date: 2016-02-03
Anticipated expiration: 2035-04-14
Also published as: CN105298437B

Abstract

本发明提供一种自动密封瓦斯抽采钻孔的方法，方法包括：使用封孔材料对钻孔进行密封和对钻孔周围煤壁进行自动连续密封，其中对钻孔密封的封孔段采用两端用合成树脂，中间注封孔粘液的方法；对钻孔周围煤体进行自动连续密封采用在抽采钻孔周围打注粘液孔，使用瓦斯浓度监测探头收集瓦斯浓度信号后，将信号通过信号传输线路送到信号分析处理器，信号分析处理器通过对瓦斯浓度进行分析处理，自动发出命令控制带压力表的粘液注浆泵的启停的方法。采用本发明的技术方案，能够减少封孔材料，降低封孔技术要求，节约人力资源，有效提高钻孔的瓦斯抽采率。

Description

一种自动密封瓦斯抽采钻孔的方法

技术领域

本发明属于煤矿井下瓦斯治理技术领域，尤其涉及一种自动密封瓦斯抽采钻孔的方法。

背景技术

瓦斯是制约煤矿安全生产的一个重要的因素。同时，瓦斯又是一种宝贵的不可再生清洁能源。在煤矿瓦斯治理过程中，井下抽采瓦斯是一种有效的防突措施。在井下瓦斯抽采工艺中，封孔是极其重要的一个环节，封孔的质量直接决定瓦斯的抽采效果。

目前，抽采钻孔常用的封孔材料包括：水泥砂浆封孔和合成树脂封孔，这两种粘液在封孔结束后凝结为固体，在抽采过程中，煤层裂隙持续发育导致钻孔漏气，抽采两个月的瓦斯浓度降低到30%以下，影响瓦斯抽采效率；目前，提高瓦斯抽采效率的措施一般是增加抽采钻孔的封孔段长度，这样一来，增加了人力物力，操作技术要求更加严苛，现场常常由于操作技术原因导致封孔失败。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种经济可靠、操作简单、自动可持续密封钻孔的煤层瓦斯抽采钻孔密封方法，可对煤层不同条件下的瓦斯抽采钻孔进行有效密封。

一种瓦斯抽采钻孔自动密封方法，本发明的目的通过以下技术方案实现的：

第一步：使用粘液对钻孔进行密封；

第二步：使用粘液对钻孔周围煤体进行密封。

进一步，所述第一步的具体实施过程如下：1）在抽采花眼管后用胶带绑合成树脂；2）按照同样方法在距合成树脂3-8m位置的抽采管上绑合成树脂；3）在两端合成树脂的中间位置的抽采管上绑注液管和测压管；4）挤开合成树脂的中间胶条，使合成树脂的两种料充分混合，迅速将抽采管放入钻孔中；5）待合成树脂彻底凝固后，利用带压力表的注粘液泵向注液管中注入封孔特制水泥，待压力表压力上升到阀值后停止注浆，完成钻孔密封。

进一步，所述的第二步具体实施过程如下：1）待抽采钻孔完孔后，在抽采钻孔的左上左下右上右下45°方向施工四个注粘液的钻孔；2）将合成树脂绑在注液管末端，挤开合成树脂的中间胶条，使合成树脂的两种料充分混合，迅速将注液管放入钻孔；3）待合成树脂彻底凝固后，将注液管接在带压力表的注粘液泵上，将持续密封钻孔的粘液导入带压力表的注粘液泵，将瓦斯浓度监测探头安装在抽采钻孔上，并与信号处理器、带压力表的注粘液泵对接；4）当瓦斯浓度监测监测器监测到瓦斯浓度低于30%时，将信号发送至信号分析处理器，信号分析处理器发出指令，启动带压力表的注粘液泵向煤体注入粘液，当瓦斯浓度监测探头监测到瓦斯浓度高于70%时，将信号发送至信号分析处理器，信号分析处理器发出指令，关闭带压力表的注粘液泵，如此往复，完成对钻孔的连续密封。

带花眼的抽采管花眼段的长度为1.5m。

钻孔的封孔深度为4.5-9.5m，封孔段长度为3-8m。

第二步中，在不注液的情况下，瓦斯浓度监测探头监测的频率为每天一次；在注液的情况下，瓦斯浓度监测探头监测的频率为每小时一次。

瓦斯浓度监测探头收集瓦斯浓度信号后，将信号通过信号传输线路送到信号分析处理器，信号分析处理器通过对瓦斯浓度进行分析处理，自动发出命令控制带压力表的粘液注浆泵的启停。

与现有钻孔密封方法相比：1）钻孔孔内封孔深度缩短67%以上，封孔段长度缩短75%以上，粘液节约了67%以上，同时封孔操作技术要求降低；2）本发明方法在钻孔抽采过程中对钻孔周围煤体进行实时密封，保证钻孔的瓦斯浓度，提高瓦斯抽采效率；3）本发明所述的瓦斯浓度传感系统可以实时监控钻孔瓦斯浓度，并根据瓦斯浓度自动控制带压力表的注粘液泵的关启，免去钻孔的人工维护工作，节约了劳动力。

附图说明

图1是本发明的封孔实施示意图。图中：1-煤层；2-压力表；3-测压管；4-带花眼的抽采管；5-注液管；6-封孔粘液；7-合成树脂；8-带压力表的注粘液泵；9-连接管；10-封孔特制水泥；11-溢液阀。

图2是本发明的钻孔密封实施示意图。图中：12-注粘液孔；13-抽采管路；14-抽采钻孔；15-信号传输线路；16-信号分析处理器；17-瓦斯浓度监测器。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

第一步，使用粘液对钻孔进行密封，如图1所示，具体步骤如下：1）在煤层1中打抽采钻孔；2）在带花眼的抽采管4的花眼末端后端和孔口端分别绑上合成树脂7，两端合成树脂7的距离为3-8m，在两端合成树脂7中间位置绑上注液管5和测压管3；3）将合成树脂7的中间胶条挤开，对合成树脂7进行揉捏，使合成树脂7的两种料充分混合，快速放入钻孔；4）待合成树脂7在钻孔彻底凝固后，在测压管3上接上压力表2和溢液阀11，在注液管5上接带压力表的注粘液泵8，用连接管9将带压力表的注粘液泵9的进浆口与封孔特制水泥10对接，对钻孔注入封孔特制水泥10，待到压力表2达到一定压力值后，停止注浆。

第二步，使用专用粘液对钻孔周围煤体进行密封，如图2所示，具体步骤如下：1）在抽采钻孔14左上左下右上右下的煤层1中施工注粘液孔12，完孔后用将合成树脂绑在注粘液管5上，对注粘液孔12进行封孔；2）将注粘液管5与带压力表的带压力表的注粘液泵8连接；3）将瓦斯浓度监测探头17安装在抽采钻孔14上，并通过信号传输线路15与信号处理器16、带压力表的注粘液泵8对接，将抽采钻孔并入抽采管路13开始抽采；4）当瓦斯浓度监测器17监测到钻孔瓦斯浓度低于30%时，将信号发送至信号分析处理器16，信号分析处理器16发出指令，启动带压力表的带压力表的注粘液泵8对注浆孔进行注浆，当瓦斯浓度监测监测器17监测到钻孔瓦斯浓度高于70%时，将信号发送至信号分析处理器16，信号分析处理器16发出指令，关闭带压力表的带压力表的注粘液泵8，停止注浆，如此往复，完成对钻孔的持续密封。

Claims

1.一种自动密封瓦斯抽采钻孔的方法，其特征在于，包括如下步骤：

第一步，使用粘液对钻孔进行密封；

第二步，使用粘液对钻孔周围煤体进行密封。

2.根据权利要求1中所述的一种自动密封瓦斯抽采钻孔的方法，其特征在于：所述第一步的具体过程如下：1）在抽采花眼管后用胶带绑合成树脂；2）在距合成树脂3-8m位置的抽采管上绑合成树脂；3）在两端合成树脂的中间位置的抽采管上绑注液管和测压管；4）挤开合成树脂的中间胶条，使合成树脂的两种料充分混合，迅速将抽采管放入钻孔中；5）待合成树脂彻底凝固后，利用带压力表的注粘液泵向注液管中注入封孔特制水泥，待压力表压力上升到阀值后停止注浆，完成钻孔密封。

3.根据权利要求1中所述的一种自动密封瓦斯抽采钻孔的方法，其特征在于：1）待抽采钻孔完孔后，在抽采钻孔的左上左下右上右下45°方向施工四个注粘液的钻孔；2）将合成树脂绑在注液管末端，挤开合成树脂的中间胶条，使合成树脂的两种料充分混合，迅速将注液管放入钻孔；3）待合成树脂彻底凝固后，将注液管接在带压力表的注粘液泵上，将持续密封钻孔的粘液导入带压力表的注粘液泵，将瓦斯浓度监测探头安装在抽采钻孔上，并与信号处理器、带压力表的注粘液泵对接；4）当瓦斯浓度监测监测器监测到瓦斯浓度低于30%时，将信号发送至信号分析处理器，信号分析处理器发出指令，启动带压力表的注粘液泵向煤体注入粘液，当瓦斯浓度监测探头监测到瓦斯浓度高于70%时，将信号发送至信号分析处理器，信号分析处理器发出指令，关闭带压力表的注粘液泵，如此往复，完成对钻孔的连续密封。

4.根据权利要求2中所述的一种自动密封瓦斯抽采钻孔的方法，其特征在于，带花眼的抽采管花眼段的长度为1.5m。

5.根据权利要求2中所述的一种自动密封瓦斯抽采钻孔的方法，其特征在于，钻孔的封孔深度为4.5-9.5m，封孔段长度为3-8m。

6.根根据权利要求3中所述的一种自动密封瓦斯抽采钻孔的方法，其特征在于，在不注液的情况下，瓦斯浓度监测探头监测的频率为每天一次；在注液的情况下，瓦斯浓度监测探头监测的频率为每小时一次。

7.根据权利要求3中所述的一种自动密封瓦斯抽采钻孔的方法，其特征在于，瓦斯浓度监测探头收集瓦斯浓度信号后，将信号通过信号传输线路送到信号分析处理器，信号分析处理器通过对瓦斯浓度进行分析处理，自动发出命令控制带压力表的粘液注浆泵的启停。