CN110778356A - 一种深埋松软煤层全孔深异径护孔封孔系统及方法 - Google Patents
一种深埋松软煤层全孔深异径护孔封孔系统及方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110778356A CN110778356A CN201911070872.4A CN201911070872A CN110778356A CN 110778356 A CN110778356 A CN 110778356A CN 201911070872 A CN201911070872 A CN 201911070872A CN 110778356 A CN110778356 A CN 110778356A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- hole
- small
- pipe
- floral tube
- floral
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000007789 sealing Methods 0.000 title claims abstract description 74
- 239000003245 coal Substances 0.000 title claims abstract description 41
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 39
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 22
- 238000005553 drilling Methods 0.000 claims description 57
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 claims description 28
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 claims description 28
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 19
- 210000002445 nipple Anatomy 0.000 claims description 14
- 239000000565 sealant Substances 0.000 claims description 9
- 239000004568 cement Substances 0.000 claims description 7
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 claims description 3
- 239000003292 glue Substances 0.000 claims 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 abstract description 22
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract description 6
- 230000006872 improvement Effects 0.000 abstract description 5
- 230000008901 benefit Effects 0.000 abstract description 3
- 238000004904 shortening Methods 0.000 abstract description 2
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 9
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 239000003566 sealing material Substances 0.000 description 3
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 238000009530 blood pressure measurement Methods 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 210000001503 joint Anatomy 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 description 1
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- 229920003048 styrene butadiene rubber Polymers 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21F—SAFETY DEVICES, TRANSPORT, FILLING-UP, RESCUE, VENTILATION, OR DRAINING IN OR OF MINES OR TUNNELS
- E21F7/00—Methods or devices for drawing- off gases with or without subsequent use of the gas for any purpose
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B17/00—Drilling rods or pipes; Flexible drill strings; Kellies; Drill collars; Sucker rods; Cables; Casings; Tubings
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Underground Structures, Protecting, Testing And Restoring Foundations (AREA)
Abstract
本发明提出了一种深埋松软煤层全孔深异径护孔封孔系统及方法,系统包括从钻孔的孔底到孔口依次设置的小花管护孔段、大花管护孔段和封孔段,小花管护孔段设置有多个依次相连的小花管,大花管护孔段设置有多个依次相连的大花管,小花管的管径小于大花管的管径,邻近大花管的小花管端部置于大花管内,封孔段包括多个依次相连的短接管,相邻短接管的端部通过软连接埋线管相连,邻近大花管的短接管端部与大花管相通,短接管与钻孔内壁之间设置有封堵材料。本发明工艺简单,便于施工,缩短封孔时间,提高劳动效率,实现瓦斯抽采钻孔的全孔深护孔,提高钻孔瓦斯抽采效率。
Description
技术领域
本发明涉及瓦斯抽采技术领域,特别是指一种深埋松软煤层全孔深异径护孔封孔系统及方法。
背景技术
矿井瓦斯是煤矿重大灾害类型之一,长期以来威胁着煤矿安全生产和影响着经济效益。瓦斯赋存、瓦斯涌出和瓦斯防治技术的研究一直是我国煤炭战线,特别是高突瓦斯矿井的研究课题。
瓦斯抽采是治理矿井瓦斯的根本途径,随着全国大多数矿区开采深度的增加,煤层瓦斯地质因素的复杂性与瓦斯治理的难度均呈增加趋势。近年来随着煤矿瓦斯治理技术装备的不断更新和使用,出现大区域瓦斯治理的良好局面,在瓦斯治理过程中大孔径长钻孔被普遍应用。由于部分矿区深埋煤层受瓦斯地质影响,煤岩层结构松软,使得抽采瓦斯钻孔成孔与封孔存在较大难题,主要表现在:钻孔施工过程中塌孔现象严重,成孔时间短;由于钻孔塌孔,造成护孔封孔过程中护孔管深度难以达到全孔深护孔,钻孔堵塞,甚至报废,成孔率较低;煤岩层结构松软,结构应力受采掘活动影响较大,瓦斯抽采钻孔封孔段煤岩体应力集中,结构破坏、变形严重,护孔管断裂、破裂现象严重,钻孔漏气使得钻孔的瓦斯抽采浓度和抽采效果较差。
当前针对深埋松软煤层大孔径长距离煤层瓦斯抽采钻孔全孔深护孔技术,主要采用聚氯乙烯双抗管进行护孔,在特殊点有采用钢管作为护孔的例子(井下测压使用),护孔管为带孔的花管,每根长度1.5-2m之间,连接方法有两种,一种为套丝管箍连接,一种为扩径承口连接,两种护孔方式的护孔管均为同一种管径,管径一般为45-50mm;由于管径与孔径比值较大,钻孔塌孔时往往出现下管过程中的堵塞现象,使得护孔管无法达到预定深度,不能实现全孔深护孔。当前,深埋松软煤层瓦斯抽采钻孔封孔多采用“两堵一注”封孔工艺,其中封堵注浆中又有带压注浆或采用水泥外添加剂注浆等多种工艺。但均忽略了注浆段煤岩体的结构应力的影响,采用长距离硬性封堵材料封孔,由于深埋松软煤岩体钻孔孔口处煤岩墙区域结构应力集中,护孔管以及注浆段等硬性封堵材料往往被压裂、压断,出现瓦斯抽采钻孔漏气情况,瓦斯抽采效率低。
如何提高钻孔护孔深度,降低钻孔漏气率,增加钻孔瓦斯抽采效率成为深埋松软煤层瓦斯治理中成待解决的问题。
发明内容
本发明提出一种深埋松软煤层全孔深异径护孔封孔系统及方法,工艺简单,便于施工,缩短封孔时间,提高劳动效率,实现瓦斯抽采钻孔的全孔深护孔,提高钻孔瓦斯抽采效率。
本发明的技术方案是这样实现的:一种深埋松软煤层全孔深异径护孔封孔系统,包括从钻孔的孔底到孔口依次设置的小花管护孔段、大花管护孔段和封孔段,小花管护孔段设置有多个依次相连的小花管,大花管护孔段设置有多个依次相连的大花管,小花管的管径小于大花管的管径,邻近大花管的小花管端部置于大花管内,封孔段包括多个依次相连的短接管,相邻短接管的端部通过软连接埋线管相连,邻近大花管的短接管端部与大花管相通,短接管与钻孔内壁之间设置有封堵材料。
进一步地,封堵材料沿短接管轴线方向从里到外依次为第一聚氨酯封堵、水泥封堵和第二聚氨酯封堵。
进一步地,短接管的端部置于软连接埋线管内,且通过密封胶与软连接埋线管相连,软连接埋线管两端的短接管端部间隔设置。
进一步地,封孔段的长度为7m,第二聚氨酯封堵的长度为3m。
进一步地,大花管包括大花管本体和设置于大花管本体一端的大花管承口,相邻大花管通过大花管承口相连,大花管承口位于大花管本体朝向钻孔孔口的一端,邻近大花管的短接管端部置于大花管承口内。
进一步地,小花管包括小花管本体和设置于小花管本体一端的小花管承口,相邻小花管通过小花管承口相连,小花管承口位于小花管本体朝向钻孔孔口的一端,邻近大花管的小花管承口置于大花管本体内。
一种深埋松软煤层全孔深异径护孔封孔方法,包括以下步骤:
(1)钻孔施工完毕后,将第一根大花管送入钻孔中,用第二根大花管插入第一根大花管的大花管承口内,将第二根大花管推入钻孔中,从而使第一根大花管向钻孔深部顶进,以此流程依次将多根大花管顶入钻孔内,当插入第N根大花管顶进过程中阻力明显增加时,将N跟大花管向钻孔深处顶进,使第N根大花管的承口端部距钻孔的孔口为设定的距离;
(2)根据钻孔深度,计算第一根大花管的端头距离钻孔孔底的间距,并计算此段需用小花管的数量n,将第一根小花管送入钻孔中,用第二根小花管插入第一根小花管的小花管承口内,将第二根小花管推入钻孔内,并将第一根小花管向钻孔深部顶进,以此流程依次将n跟小花管顶入钻孔内,将n根小花管穿入大花管内部且继续向钻孔深处顶进,使第n根小花管的承口端部位于第一根大花管的大花管本体内;
(3)根据步骤(1)中设定的距离,计算所需的短接管的数量m,将第一根短接管的一端涂抹密封胶插入第一个软连接埋线管的一端,第二根短接管的一端涂抹密封胶插入第一个软连接埋线管的另一端,在第一个软连接埋线管内两个短接管端头间隔设置,完成一次两个短接管的连接,以此顺序连接m根短接管和m-1根软连接埋线管,完成短接管的连接;
(4)在第一根短接管上绑扎聚氨酯封孔袋,并将连接好的短接管送入钻孔中,第一根短接管的端头插入第N根大花管的大花管承口内,然后采用“两堵一注”的封孔工艺进行封孔。
进一步地,步骤(1)中,采用多根相连的大顶管将N跟大花管向钻孔深处顶进,大顶管包括大顶管本体和设置于大顶管一端的大顶管承口,相邻大顶管通过大顶管承口插接相连,邻近大花管的大顶管本体上安装有大顶管堵头,大顶管堵头包括第一大径圆柱体,第一大径圆柱体与大花管承口直径相同,第一大径圆柱体的一端与大花管承口相抵,另一端设置有第一小径圆柱,第一小径圆柱插入大顶管本体内。
进一步地,步骤(2)中,采用多根相连的小顶管将n根小花管向钻孔深处顶进,小顶管包括小顶管本体和设置于小顶管一端的小顶管承口,相邻小顶管通过小顶管承口插接相连,邻近小花管的小顶管本体上安装有小顶管堵头,小顶管堵头包括第二大径圆柱体,第二大径圆柱体与小花管承口直径相同,第二大径圆柱体的一端与小花管承口相抵,另一端设置有第二小径圆柱,第二小径圆柱插入小顶管本体内。
进一步地,步骤(1)中的设定距离为7m,步骤(4)中,第一根短接管上靠近另一端250mm处绑扎1袋聚氨酯封孔袋,钻孔孔口以内0-3m处为聚氨酯封孔袋封堵,钻孔孔口以内3-7m处为注浆封堵。
本发明的有益效果:
本发明基于煤矿瓦斯抽采钻孔封孔作业中使用的现有材料和封孔工艺,未增加封孔的新材料和成本,且工艺简单,便于施工,缩短封孔时间,提高劳动效率,实现瓦斯抽采钻孔的全孔深护孔,提高钻孔瓦斯抽采效率。
本发明采用不同孔径的大花管和小花管配合,作为护孔管进行护孔,优化护孔管与钻孔的孔径之比,采用大花管套小花管,大花管护孔过程中遇见塌孔时,可用直径较小的小花管穿入大花管内部继续沿钻孔方向顶进,小花管顶进过程中阻力较小,后续采用小花管进行护孔,有效的解决了深埋松软煤层中由于瓦斯抽采钻孔塌孔造成的成孔时间短,传统护孔管下管过程中的堵塞问题,能够实现全孔深护孔,使得钻孔的护孔成孔率提高到95%以上,有效提高钻孔瓦斯抽采率。
本发明瓦斯抽采钻孔注浆封孔段,采用软连接埋线管-短接管配合的技术,相邻的短接管端头在软连接埋线管间隔设置,增加两管间的可变形性,有效的适应孔口段煤岩体的应力集中,避免了护孔管和封堵材料的断裂问题,有效的降低了钻孔漏气率,提高钻孔瓦斯抽采浓度。
本发明钻孔孔口以内0-3m的钻孔处为聚氨酯封孔袋封堵,第二聚氨酯封堵的长度为3m,增加了聚氨酯封孔长度,避免了孔口处煤岩体应力集中造成对硬性封孔注浆材料的破坏,减少钻孔漏气。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一种深埋松软煤层全孔深异径护孔封孔系统的结构示意图;
图2为小花管护孔段和大花管护孔段的结构示意图;
图3为短接管的连接结构示意图;
图4为封孔段的结构示意图;
图5为大花管的结构示意图;
图6为相邻大花管的连接结构示意图;
图7为小花管的结构示意图;
图8为相邻小花管的连接结构示意图;
图9为大顶管的结构示意图;
图10为大顶管堵头的结构示意图;
图11为小顶管的结构示意图;
图12为小顶管堵头的结构示意图;
图13为软连接埋线管的结构示意图。
小花管护孔段1,大花管护孔段2,封孔段3,小花管4,小花管本体5,小花管承口6,小花眼7,大花管8,大花管本体9,大花管承口10,大花眼11,短接管12,软连接埋线管13,第一聚氨酯封堵14,水泥封堵15,第二聚氨酯封堵16,大顶管本体17,大顶管承口18,大顶管堵头19,第一大径圆柱体20,第一小径圆柱21,小顶管本体22,小顶管承口23,小顶管堵头24,第二大径圆柱体25,第二小径圆柱26,钻孔27。
具体实施方式
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,所描述的实施例仅仅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付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。
实施例一
如图1-2所示,一种深埋松软煤层全孔深异径护孔封孔系统,包括从钻孔27的孔底到孔口依次设置的小花管4护孔段1、大花管8护孔段2和封孔段3,小花管4护孔段1设置有多个沿钻孔27轴线方向依次首尾相连的小花管4,如图7和8所示,小花管4包括小花管本体5和设置于小花管本体5一端的小花管承口6,小花管本体5和小花管承口6为一体结构,相邻小花管4通过小花管承口6相连,小花管承口6位于小花管本体5朝向钻孔27孔口的一端。小花管4的材质为pvc双抗管,管径32mm,长度1.5m,管径上带6mm直径且不规则布置的圆孔为小花眼7,采用小花管承口6插接的连接方式,安装方便。
如图1-2所示,大花管8护孔段2设置有多个沿钻孔27轴线方向依次首尾相连的大花管8,如图5-6所示,大花管8包括大花管本体9和设置于大花管本体9一端的大花管承口10,大花管本体9和大花管承口10为一体结构,相邻大花管8通过大花管承口10相连,大花管承口10位于大花管本体9朝向钻孔27孔口的一端,小花管4的管径小于大花管8的管径,邻近大花管8的小花管承口6置于大花管本体9内。大花管8的材质为pvc双抗管,管径55mm,长度1.5m,管径上带8mm直径且不规则布置的圆孔为大花眼11,采用大花管承口插接的连接方式,安装方便。
如图1、3、4和13所示,封孔段3包括多个依次相连的短接管12,相邻短接管12的端部通过软连接埋线管13相连,短接管12的端部置于软连接埋线管13内,且通过密封胶与软连接埋线管13相连,软连接埋线管13两端的短接管12端头间隔设置,即相邻的两个短接管12端头之间有间距。邻近大花管8的短接管12端部与大花管8相通,短接管12与钻孔27内壁之间设置有封堵材料。封堵材料沿短接管12轴线方向从里到外依次为第一聚氨酯封堵14、水泥封堵15和第二聚氨酯封堵16。封孔段3的长度为7m,第二聚氨酯封堵16的长度为3m,水泥封堵15的长度为3.5m,第一聚氨酯封堵14的长度为0.5m。
实施例二
如图1-13所示,一种深埋松软煤层全孔深异径护孔封孔方法,包括以下步骤:
(1)瓦斯抽放的钻孔27施工完毕后,将第一根大花管8送入钻孔27中,用第二根大花管8插入第一根大花管8的大花管承口10内,将第二根大花管8推入钻孔27中,从而使第一根大花管8向钻孔27深部顶进,以此流程依次将多根大花管8顶入钻孔27内,当插入第N根大花管8顶进过程中阻力明显增加时,将N跟大花管8向钻孔27深处顶进,使第N根大花管8的承口端部距钻孔27的孔口为设定的距离,设定距离为7m;
采用多根相连的大顶管将N跟大花管8向钻孔27深处顶进,如图9-10所示,大顶管包括大顶管本体17和设置于大顶管一端的大顶管承口18,相邻大顶管通过大顶管承口18插接相连,邻近大花管8的大顶管本体17上安装有大顶管堵头19,大顶管堵头19包括第一大径圆柱体20,第一大径圆柱体20与大花管承口10直径相同,第一大径圆柱体20的一端与大花管承口10相抵,另一端设置有第一小径圆柱21,第一小径圆柱21插入大顶管本体17内,与大顶管本体17插接相连。完成大花管8的顶进后,将所有大顶管以及大顶管堵头取出。大顶管的材质为pvc双抗管,管径55mm,长度1.5m,大顶管的管径与大花管8相同,采用大顶管承口18插接的连接方式,安装方便,大顶管堵头19的材质为pvc,采用大顶管堵头19防止大顶管插入大花管承口10内。
(2)根据钻孔27深度,计算第一根大花管8的端头距离钻孔27孔底的间距,并计算此段需用小花管4的数量n,将第一根小花管4送入钻孔27中,用第二根小花管4插入第一根小花管4的小花管承口6内,将第二根小花管4推入钻孔27内,并将第一根小花管4向钻孔27深部顶进,以此流程依次将n跟小花管4顶入钻孔27内,将n根小花管4穿入大花管8内部且继续向钻孔27深处顶进,使第n根小花管4顶入钻孔27底部,第n根小花管4的承口端部位于第一根大花管8的大花管本体9内;
采用多根相连的小顶管将n根小花管4向钻孔27深处顶进,如图11-12所示,小顶管包括小顶管本体22和设置于小顶管一端的小顶管承口23,相邻小顶管通过小顶管承口23插接相连,邻近小花管4的小顶管本体22上安装有小顶管堵头24,小顶管堵头24包括第二大径圆柱体25,第二大径圆柱体25与小花管承口6直径相同,第二大径圆柱体25的一端与小花管承口6相抵,另一端设置有第二小径圆柱26,第二小径圆柱26插入小顶管本体22内,与小顶管本体22插接相连。完成小花管4的顶进后,将所有的小顶管以及小顶管堵头取出。小顶管的材质为pvc双抗管,管径32mm,长度1.5m,小顶管的管径与小花管4相同,采用小顶管承口23插接的连接方式,安装方便。小顶管堵头24的材质为pvc,采用小顶管堵头24防止小顶管插入小花管承口6内。
(3)根据步骤(1)中设定的距离,计算所需的短接管12的数量m,将第一根短接管12的一端涂抹密封胶插入第一个软连接埋线管13的一端,第二根短接管12的一端涂抹密封胶插入第一个软连接埋线管13的另一端,在接口处涂抹密封胶,增加密封效果,完成一次两个短接管12的连接,以此顺序连接m根短接管12和m-1根软连接埋线管13,完成短接管12的连接;
短接管12的长度为每根0.5m,材质为pvc双抗管,直径为55mm,软连接埋线管13采用材质为丁苯橡胶的埋线管,内径为55mm,具有可塑性,长度200mm。连接时,短接管12插入埋线管内80mm,中间留40mm对接缝,即相邻的短接管12端头在软连接埋线管13间隔设置,增加两管间的可变形性。m=5,采用此方法将5根短接管12和4个软连接埋线管13相连。
(4)第一根短接管12上靠近另一端250mm处绑扎1袋聚氨酯封孔袋,并将连接好的短接管12送入钻孔27中,第一根短接管12的端头插入第N根大花管8的大花管承口10内,完成短接管12和大花管8的对接,以及封孔段3的里端的第一聚氨酯封堵14;然后采用“两堵一注”的封孔工艺进行封孔。
“两堵一注”的封孔工艺包括在短接管12和钻孔27之间插入4-7m长的注浆管和返浆管,钻孔27孔口以内3-7m的钻孔27处为注浆封堵,钻孔27孔口以内0-3m的钻孔27处每0.5m放置一袋聚氨酯封孔袋,钻孔27孔口0.5m处放置最后一袋,完成孔口的第二聚氨酯封堵16;待聚氨酯封孔材料完全反应且硬化后,连接注浆管与注浆泵进行注浆封堵,注浆24小时后,注浆材料硬化,形成水泥封堵15,完成封孔工作。
钻孔27孔口以内聚氨酯封孔袋封堵长度为3m,传统的方案为0.5-1m,由于钻孔27孔口处煤岩体应力集中,且变形严重,聚氨酯材料具有可塑性,增加此材料封孔可增加此段封孔材料的抗变形能力,减少钻孔27漏气。
大花管8和小花管4的管径可根据钻孔27孔径大小适当更换和调整;为了提高钻孔27孔口以内0-7m处短接管12强度,短接管12可替换为钢管或其它材质的双抗管;软连接埋线管13可替换为其它材质软管。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种深埋松软煤层全孔深异径护孔封孔系统,其特征在于:包括从钻孔(27)的孔底到孔口依次设置的小花管护孔段(1)、大花管护孔段(2)和封孔段(3),小花管护孔段(1)设置有多个依次相连的小花管(4),大花管护孔段(2)设置有多个依次相连的大花管(8),小花管(4)的管径小于大花管(8)的管径,邻近大花管(8)的小花管(4)端部置于大花管(8)内,封孔段(3)包括多个依次相连的短接管(12),相邻短接管(12)的端部通过软连接埋线管(13)相连,邻近大花管(8)的短接管(12)端部与大花管(8)相接,短接管(12)与钻孔(27)内壁之间设置有封堵材料。
2.根据权利要求1所述的一种深埋松软煤层全孔深异径护孔封孔系统,其特征在于:封堵材料沿短接管(12)轴线方向从里到外依次为第一聚氨酯封堵(14)、水泥封堵(15)和第二聚氨酯封堵(16)。
3.根据权利要求1或2所述的一种深埋松软煤层全孔深异径护孔封孔系统,其特征在于:短接管(12)的端部置于软连接埋线管(13)内,且通过密封胶与软连接埋线管(13)相连,软连接埋线管(13)两端的短接管(12)端部间隔设置。
4.根据权利要求2所述的一种深埋松软煤层全孔深异径护孔封孔系统,其特征在于:封孔段(3)的长度为7m,第二聚氨酯封堵(16)的长度为3m。
5.根据权利要求1所述的一种深埋松软煤层全孔深异径护孔封孔系统,其特征在于:大花管(8)包括大花管本体(9)和设置于大花管本体(9)一端的大花管承口(10),相邻大花管(8)通过大花管承口(10)相连,大花管承口(10)位于大花管本体(9)朝向钻孔(27)孔口的一端,邻近大花管(8)的短接管(12)端部置于大花管承口(10)内。
6.根据权利要求1所述的一种深埋松软煤层全孔深异径护孔封孔系统,其特征在于:小花管(4)包括小花管本体(5)和设置于小花管本体(5)一端的小花管承口(6),相邻小花管(4)通过小花管承口(6)相连,小花管承口(6)位于小花管本体(5)朝向钻孔(27)孔口的一端,邻近大花管(8)的小花管承口(6)置于大花管本体(9)内。
7.一种深埋松软煤层全孔深异径护孔封孔方法,其特征在于:包括以下步骤:
(1)钻孔(27)施工完毕后,将第一根大花管(8)送入钻孔(27)中,用第二根大花管(8)插入第一根大花管(8)的大花管承口(10)内,将第二根大花管(8)推入钻孔(27)中,从而使第一根大花管(8)向钻孔(27)深部顶进,以此流程依次将多根大花管(8)顶入钻孔(27)内,当插入第N根大花管(8)顶进过程中阻力明显增加时,将N跟大花管(8)向钻孔(27)深处顶进,使第N根大花管(8)的承口端部距钻孔(27)的孔口为设定的距离;
(2)根据钻孔(27)深度,计算第一根大花管(8)的端头距离钻孔(27)孔底的间距,并计算此段需用小花管(4)的数量n,将第一根小花管(4)送入钻孔(27)中,用第二根小花管(4)插入第一根小花管(4)的小花管承口(6)内,将第二根小花管(4)推入钻孔(27)内,并将第一根小花管(4)向钻孔(27)深部顶进,以此流程依次将n跟小花管(4)顶入钻孔(27)内,将n根小花管(4)穿入大花管(8)内部且继续向钻孔(27)深处顶进,使第n根小花管(4)的承口端部位于第一根大花管(8)的大花管本体(9)内;
(3)根据步骤(1)中设定的距离,计算所需的短接管(12)的数量m,将第一根短接管(12)的一端涂抹密封胶插入第一个软连接埋线管(13)的一端,第二根短接管(12)的一端涂抹密封胶插入第一个软连接埋线管(13)的另一端,在第一个软连接埋线管(13)内两个短接管(12)端头间隔设置,完成一次两个短接管(12)的连接,以此顺序连接m根短接管(12)和m-1根软连接埋线管(13);
(4)在第一根短接管(12)上绑扎聚氨酯封孔袋,并将连接好的短接管(12)送入钻孔(27)中,第一根短接管(12)的端头插入第N根大花管(8)的大花管承口(10)内,然后采用“两堵一注”的封孔工艺进行封孔。
8.根据权利要求7所述的一种深埋松软煤层全孔深异径护孔封孔方法,其特征在于:步骤(1)中,采用多根相连的大顶管将N跟大花管(8)向钻孔(27)深处顶进,大顶管包括大顶管本体(17)和设置于大顶管一端的大顶管承口(18),相邻大顶管通过大顶管承口(18)插接相连,邻近大花管(8)的大顶管本体(17)上安装有大顶管堵头(19),大顶管堵头(19)包括第一大径圆柱体(20),第一大径圆柱体(20)与大花管承口(10)直径相同,第一大径圆柱体(20)的一端与大花管承口(10)相抵,另一端设置有第一小径圆柱(21),第一小径圆柱(21)插入大顶管本体(17)内。
9.根据权利要求7所述的一种深埋松软煤层全孔深异径护孔封孔方法,其特征在于:步骤(2)中,采用多根相连的小顶管将n根小花管(4)向钻孔(27)深处顶进,小顶管包括小顶管本体(22)和设置于小顶管一端的小顶管承口(23),相邻小顶管通过小顶管承口(23)插接相连,邻近小花管(4)的小顶管本体(22)上安装有小顶管堵头(24),小顶管堵头(24)包括第二大径圆柱体(25),第二大径圆柱体(25)与小花管承口(6)直径相同,第二大径圆柱体(25)的一端与小花管承口(6)相抵,另一端设置有第二小径圆柱(26),第二小径圆柱(26)插入小顶管本体(22)内。
10.根据权利要求7-9之一所述的一种深埋松软煤层全孔深异径护孔封孔方法,其特征在于:步骤(1)中的设定距离为7m,步骤(4)中,第一根短接管(12)上靠近另一端250mm处绑扎1袋聚氨酯封孔袋,钻孔(27)孔口以内0-3m处为聚氨酯封孔袋封堵,钻孔(27)孔口以内3-7m处为注浆封堵。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201911070872.4A CN110778356B (zh) | 2019-11-05 | 2019-11-05 | 一种深埋松软煤层全孔深异径护孔封孔系统及方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201911070872.4A CN110778356B (zh) | 2019-11-05 | 2019-11-05 | 一种深埋松软煤层全孔深异径护孔封孔系统及方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN110778356A true CN110778356A (zh) | 2020-02-11 |
CN110778356B CN110778356B (zh) | 2020-11-24 |
Family
ID=69389060
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201911070872.4A Expired - Fee Related CN110778356B (zh) | 2019-11-05 | 2019-11-05 | 一种深埋松软煤层全孔深异径护孔封孔系统及方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN110778356B (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112593906A (zh) * | 2020-12-17 | 2021-04-02 | 辽宁工程技术大学 | 一种促进瓦斯抽采的煤体加热装置及方法 |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN201568076U (zh) * | 2009-12-20 | 2010-09-01 | 山西晋城无烟煤矿业集团有限责任公司 | 高瓦斯矿井钻孔封孔装置 |
CN102587961A (zh) * | 2012-04-10 | 2012-07-18 | 中国矿业大学 | 一种松软煤层瓦斯抽采孔护孔管的送入方法及装置 |
CN102619476A (zh) * | 2012-04-10 | 2012-08-01 | 中国矿业大学 | 一种松软煤层瓦斯抽采孔阶梯式护孔管的管身结构 |
CN202544903U (zh) * | 2011-12-30 | 2012-11-21 | 杨春 | 封孔器 |
CN202791016U (zh) * | 2012-08-03 | 2013-03-13 | 中煤科工集团重庆研究院 | 新型瓦斯抽采管用联管装置 |
CN103195988A (zh) * | 2013-03-28 | 2013-07-10 | 河北拓安管业有限公司 | 矿用瓦斯抽放管及其制造方法 |
CN203635048U (zh) * | 2013-12-12 | 2014-06-11 | 陕西彬长矿业集团有限公司 | 一种乏风瓦斯氧化利用的导流装置 |
CN106988776A (zh) * | 2017-03-30 | 2017-07-28 | 河南理工大学 | 松软破碎煤层钻孔护孔施工方法 |
-
2019
- 2019-11-05 CN CN201911070872.4A patent/CN110778356B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN201568076U (zh) * | 2009-12-20 | 2010-09-01 | 山西晋城无烟煤矿业集团有限责任公司 | 高瓦斯矿井钻孔封孔装置 |
CN202544903U (zh) * | 2011-12-30 | 2012-11-21 | 杨春 | 封孔器 |
CN102587961A (zh) * | 2012-04-10 | 2012-07-18 | 中国矿业大学 | 一种松软煤层瓦斯抽采孔护孔管的送入方法及装置 |
CN102619476A (zh) * | 2012-04-10 | 2012-08-01 | 中国矿业大学 | 一种松软煤层瓦斯抽采孔阶梯式护孔管的管身结构 |
CN202791016U (zh) * | 2012-08-03 | 2013-03-13 | 中煤科工集团重庆研究院 | 新型瓦斯抽采管用联管装置 |
CN103195988A (zh) * | 2013-03-28 | 2013-07-10 | 河北拓安管业有限公司 | 矿用瓦斯抽放管及其制造方法 |
CN203635048U (zh) * | 2013-12-12 | 2014-06-11 | 陕西彬长矿业集团有限公司 | 一种乏风瓦斯氧化利用的导流装置 |
CN106988776A (zh) * | 2017-03-30 | 2017-07-28 | 河南理工大学 | 松软破碎煤层钻孔护孔施工方法 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112593906A (zh) * | 2020-12-17 | 2021-04-02 | 辽宁工程技术大学 | 一种促进瓦斯抽采的煤体加热装置及方法 |
CN112593906B (zh) * | 2020-12-17 | 2023-02-24 | 辽宁工程技术大学 | 一种促进瓦斯抽采的煤体加热装置及方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN110778356B (zh) | 2020-11-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN109209472B (zh) | 一种冲孔、爆破、注水相互耦合的煤层卸压防突方法 | |
CN102383828B (zh) | 深孔水力致裂驱赶瓦斯浅孔抽采的增透与消突方法 | |
CN108643877A (zh) | 煤矿井下煤层长钻孔分段压裂增透与抽采瓦斯方法 | |
WO2019169734A1 (zh) | 一种矿井下长距离钻孔压裂一体化设备及方法 | |
CN108278096B (zh) | 一种煤层底板穿层钻孔动态自适应封孔装置及方法 | |
CN101956546B (zh) | 一种提高穿层钻孔瓦斯抽采浓度的方法 | |
CN109139092B (zh) | 一种治理深埋煤层冲击与瓦斯灾害的一孔多用施工方法 | |
CN103939077A (zh) | 一种高应力低孔隙率煤层射孔压裂增透方法 | |
CN111878079B (zh) | 一种煤矿井下大采长工作面松软突出煤层瓦斯治理方法 | |
CN105804786B (zh) | 一种松软煤层底板穿层钻孔压冲增透方法 | |
CN107120137B (zh) | 一种煤巷掘进沿煤层底板深孔预裂爆破抽采方法 | |
CN111502662B (zh) | 一种冲击地压矿井超前煤体深部卸压浅部加固的防治方法 | |
CN112377241B (zh) | 顶板抽采巷穿层钻孔预裂爆破结合多分支定向孔抽采方法 | |
CN114658471A (zh) | 一种石门揭煤分级消突方法 | |
CN102678166A (zh) | 单一厚煤层区域增透提高瓦斯抽采率的方法 | |
CN108798758B (zh) | 沿顶大直径顺层钻孔抽采采空区及上隅角瓦斯工艺 | |
CN110778356B (zh) | 一种深埋松软煤层全孔深异径护孔封孔系统及方法 | |
CN115199269A (zh) | 一种孤岛突出煤层强弱耦合结构多灾害一体化防控方法 | |
CN114658472A (zh) | 一种定向长钻孔钻护一体化方法 | |
CN106194101A (zh) | 一种煤层动态裂隙自动充填密封装置及方法 | |
CN108843385B (zh) | 一种采动泥岩含水顶板巷道高效探放水方法及装置 | |
CN110206521B (zh) | 一种煤层长钻孔注水分段启裂装置及方法 | |
CN113217099B (zh) | 水力定向顶板切割装置 | |
CN217813396U (zh) | 一种隧道专用钻孔封堵设备 | |
CN218953291U (zh) | 一种顺煤层钻孔安装的固液复合型水力压裂增透管结构 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20201124 |