CN106437610A - 一种基于膨胀剂的瓦斯抽采二次封孔方法 - Google Patents

Abstract

一种基于膨胀剂的瓦斯抽采二次封孔方法，通过胶囊固有形状配合膨胀剂充填和高压独立水囊支撑围成初步封孔的环形空腔，然后注入黄泥浆进行初步封孔。待抽采一段时间后，通过向膨胀剂中加水，使其膨胀，提供垂直轴向的压力，挤压黄泥浆封堵裂隙进行二次封孔。此方法操作简单、封孔效率高、封孔效果好。可为瓦斯抽采二次封孔提供方法支撑。

Description

一种基于膨胀剂的瓦斯抽采二次封孔方法

技术领域：

本发明涉及一种基于膨胀剂的瓦斯抽采二次封孔方法，具体的说是一种通过膨胀施压对抽采钻孔进行二次封孔的方法。

背景技术：

目前，煤与瓦斯突出是威胁矿井安全生产的一个重要因素。瓦斯抽采是预防煤与瓦斯突出的重要措施，但在抽采过程中由于围岩压力状态的变化，裂隙得到发育，一次性封孔效果不佳。导致抽采效率降低。现有的二次封孔手段需要持续加压注浆，对浆体的加压点位置单一，容易导致浆体对裂隙施压不均衡。加压过程繁琐，需要持续加压。因此，需要设计一种可使浆体均匀施压封堵裂隙、加压过程简单、二次封孔效率高的瓦斯抽采二次封孔方法。

发明内容：

本发明在克服技术背景的问题情况下，设计出一种可使浆体均匀施压封堵裂隙、加压过程简单、二次封孔效率高的瓦斯抽采二次封孔方法。

本发明包括如下技术方案：

一种基于膨胀剂的瓦斯抽采二次封孔方法，包括如下步骤：(1)进气花管1与独立导管2连接，两管均为钢质导管，独立导管2后装有压力表3。高压独立水囊4套装固定在独立导管2上，并将两者之间空隙封闭。注水导管5接在高压独立水囊4外侧，并与注水泵6连接。高压独立膨胀囊7套装在高压独立水囊4上，并将其固定，高压独立膨胀囊7长度外部边缘整体外翻，并在边缘处用限位链10和限位板11进行限位固定，限位链10环绕高压独立膨胀囊7布置多个，限位板11布置在独立导管2两侧边缘，并直接焊死在独立导管2上。注水管8管壁上分布放水孔，注水管8在内部分成四根管，分别布置在高压独立膨胀囊7内部的上下左右四个方位。注水管8与注水泵12连接，膨胀剂装填管9连接在高压独立膨胀囊7外侧，膨胀剂为特制低热、高膨胀药剂。注浆导管13由高压独立膨胀囊7外侧进入，从正对由高压独立膨胀囊7围成的注浆腔14的位置导出。所有管与囊连接处均设置有密封装置进行密封。注浆导管13与注浆泵12连接。(2)打完钻孔后，通过膨胀剂装填管9向高压独立膨胀囊7添加适量膨胀剂，并使其均匀分布。(3)将整个装置放入钻孔，并使整个囊体进入钻孔一段距离。(4)打开注水泵6，向高压独立水囊4内注水，从而使高压独立膨胀囊7两端翻折部分对钻孔进行初步封孔，且中间与煤壁围成封闭环形注浆腔。(5)打开注浆泵12，对注浆腔14进行注浆，形成首次完全封孔。(6)抽采一段时间后，当抽采瓦斯浓度发生明显降低时，向注水管8内注水，注完水后，关闭阀门。膨胀剂膨胀挤压黄泥浆完成二次封孔。

瓦斯抽采的二次封孔可通过向高压独立水囊4内注水，使整个高压独立膨胀囊7膨胀，挤压灌注好的黄泥浆，实现二次封孔。

高压独立膨胀囊7放入钻孔前需均匀装入一定量的膨胀剂，并确保高压独立膨胀囊7外部边缘整体外翻部分需填满膨胀剂。可利用其结构特点实现初步封孔。

通过向高压独立水囊4注水使封孔体膨胀，为初步封孔提供黄泥浆灌注空间的方法。

采用上述技术方案的本发明与现有技术相比，高压独立水囊，封孔时注水承压。拆卸设备时防水卸压，可回收设备。高压独立膨胀囊两端翻折部分配合限位链、限位板进行两端封孔，形成独立环形注浆腔的一次性两端封孔固定，在灌注泥浆进行初次封孔后，向高压独立膨胀囊内注水，膨胀剂遇水膨胀，装置两端封孔效果得到进一步提高，高压独立膨胀囊垂直轴向发生形变，提供泥浆二次封孔的应力，将泥浆压入围岩裂隙，完成二次封孔。

附图说明：

图1是本发明的示意图。

图2是本发明剖视图A-A

图3是本发明剖视图B-B

图中附图标记含义如下：进气花管1、独立导管2、压力表3、高压独立水囊4、注水导管5、注水泵6、高压独立膨胀囊7、注水管8、膨胀剂装填管9、限位链10、限位板11、注浆泵12、注浆导管13、注浆腔14、煤体15、膨胀剂16。

具体实施方式：

下面结合附图及实施例详述本发明：

一种基于膨胀剂的二次封孔测压装置，参见附图1-3，由进气花管1、独立导管2、压力表3、高压独立水囊4、注水导管5、注水泵6、高压独立膨胀囊7、注水管8、膨胀剂装填管9、限位链10、限位板11、注浆泵12、注浆导管13、注浆腔14组成。

基于膨胀剂的二次封孔测压装置封孔测压：包括如下步骤：(1)进气花管1与独立导管2连接，两管均为钢质导管，独立导管2后装有压力表3。高压独立水囊4套装固定在独立导管2上，并将两者之间空隙封闭。注水导管5接在高压独立水囊4外侧，并与注水泵6连接。高压独立膨胀囊7套装在高压独立水囊4上，并将其固定，高压独立膨胀囊7长度外部边缘整体外翻，并在边缘处用限位链10和限位板11进行限位固定，限位链10环绕高压独立膨胀囊7布置多个，限位板11布置在独立导管2两侧边缘，并直接焊死在独立导管2上。注水管8管壁上分布放水孔，注水管8在内部分成四根管，分别布置在高压独立膨胀囊7内部的上下左右四个方位。注水管8与注水泵12连接，膨胀剂装填管9连接在高压独立膨胀囊7外侧，膨胀剂为特制低热、高膨胀药剂。注浆导管13由高压独立膨胀囊7外侧进入，从正对由高压独立膨胀囊7围成的注浆腔14的位置导出。所有管与囊连接处均设置有密封装置进行密封。注浆导管13与注浆泵12连接。(2)打完钻孔后，通过膨胀剂装填管9向高压独立膨胀囊7添加适量膨胀剂，并使其均匀分布。(3)将整个装置放入钻孔，并使整个囊体进入钻孔一段距离。(4)打开注水泵6，向高压独立水囊4内注水，从而使高压独立膨胀囊7两端翻折部分对钻孔进行初步封孔，且中间与煤壁围成封闭环形注浆腔。(5)打开注浆泵12，对注浆腔14进行注浆，形成首次完全封孔。(6)抽采一段时间后，当抽采瓦斯浓度发生明显降低时，向注水管8内注水，注完水后，关闭阀门。膨胀剂膨胀挤压黄泥浆完成二次封孔。

瓦斯抽采的二次封孔可通过向高压独立水囊4内注水，使整个高压独立膨胀囊7膨胀，挤压灌注好的黄泥浆，实现二次封孔。

高压独立膨胀囊7放入钻孔前需均匀装入一定量的膨胀剂，并确保高压独立膨胀囊7外部边缘整体外翻部分需填满膨胀剂。可利用其结构特点实现初步封孔。

通过向高压独立水囊4注水使封孔体膨胀，为初步封孔提供黄泥浆灌注空间的方法。

Claims (4)

1.一种基于膨胀剂的瓦斯抽采二次封孔方法，其特征在于：包括如下步骤：(1)进气花管与独立导管连接，两管均为钢质导管，独立导管后装有压力表。高压独立水囊套装固定在独立导管上，并将两者之间空隙封闭。注水导管接在高压独立水囊外侧，并与注水泵连接。高压独立膨胀囊套装在高压独立水囊上，并将其固定，高压独立膨胀囊长度外部边缘整体外翻，并在边缘处用限位链和限位板进行限位固定，限位链环绕高压独立膨胀囊布置多个，限位板布置在独立导管两侧边缘，并直接焊死在独立导管上。注水管管壁上分布放水孔，注水管在内部分成四根管，分别布置在高压独立膨胀囊内部的上下左右四个方位。注水管与注水泵连接，膨胀剂装填管连接在高压独立膨胀囊外侧，膨胀剂为特制低热、高膨胀药剂。注浆导管由高压独立膨胀囊外侧进入，从正对由高压独立膨胀囊围成的注浆腔的位置导出。所有管与囊连接处均设置有密封装置进行密封。注浆导管与注浆泵连接。(2)打完钻孔后，通过膨胀剂装填管向高压独立膨胀囊添加适量膨胀剂，并使其均匀分布。(3)将整个装置放入钻孔，并使整个囊体进入钻孔一段距离。(4)打开注水泵，向高压独立水囊内注水，从而使高压独立膨胀囊两端翻折部分对钻孔进行初步封孔，且中间与煤壁围成封闭环形注浆腔。(5)打开注浆泵，对注浆腔进行注浆，形成首次完全封孔。(6)抽采一段时间后，当抽采瓦斯浓度发生明显降低时，向注水管内注水，注完水后，关闭阀门。膨胀剂膨胀挤压黄泥浆完成二次封孔。

2.如权利要求1所述的一种基于膨胀剂的瓦斯抽采二次封孔方法，其特征在于，该方法还包括：瓦斯抽采的二次封孔可通过向高压独立水囊内注水，使整个高压独立膨胀囊膨胀，挤压灌注好的黄泥浆，实现二次封孔。

3.如权利要求2所述的一种基于膨胀剂的瓦斯抽采二次封孔方法，其特征在于，该方法还包括：高压独立膨胀囊放入钻孔前需均匀装入一定量的膨胀剂，并确保高压独立膨胀囊外部边缘整体外翻部分需填满膨胀剂。可利用其结构特点实现初步封孔。

4.如权利要求3所述的一种基于膨胀剂的瓦斯抽采二次封孔方法，其特征在于，该方法还包括：通过向高压独立水囊注水使封孔体膨胀，为初步封孔提供黄泥浆灌注空间。