CN113266413B - 一种瓦斯抽采钻孔封堵装置及使用方法 - Google Patents

一种瓦斯抽采钻孔封堵装置及使用方法 Download PDF

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Abstract

一种瓦斯抽采钻孔封堵装置及使用方法，装置包括套有‘扁球’状封堵装置一和‘扁球’状封堵装置二的瓦斯抽采管道，封堵区域两端为扁球体钻孔一和扁球体钻孔二，瓦斯抽采管道上下端分别为注浆管道和回浆管道，注浆管道和回浆管道的一端穿过‘扁球’状封堵装置一，深入封堵区域，另一端分别连接阀门一和阀门二。将瓦斯抽采管道送入钻孔内部，使得扁圆囊袋一和扁圆囊袋二分别位于扁球体钻孔一和扁球体钻孔二的中心，待扁圆囊袋一和扁圆囊袋二膨胀并充满扁球体钻孔一和扁球体钻孔二时，‘扁球’状封堵装置的W形隔板能起到支撑封堵区域两侧的钻孔，控制阀门一和阀门二，向密闭空间注浆，实现带压充填，完成对瓦斯抽采钻孔的有效密封。

Description

一种瓦斯抽采钻孔封堵装置及使用方法
技术领域
本发明涉及一种瓦斯抽采钻孔封堵装置及使用方法，属于煤矿井下瓦斯治理技术领域。
背景技术
瓦斯抽采是解决煤矿瓦斯灾害频发的根本之策。钻孔的封堵严密性严重影响了瓦斯的抽采效果，进而增加瓦斯灾害的风险。瓦斯抽采钻孔在施工时，高压注浆容易导致两侧封堵囊袋的脱落，及瓦斯抽采钻孔施工后，封堵区两侧的钻孔出现塌孔的问题，都会大幅降低钻孔的密封严实性，影响瓦斯抽采效率。如何解决上述问题，实现对钻孔严密充填和钻孔塌孔的防治，是实现矿井瓦斯高效抽采的关键。
发明内容
技术问题：本发明的目的是针对已有技术中存在的问题，尤其是针对高压注浆容易导致两侧封堵囊袋的脱落和封堵区两侧的钻孔出现塌孔的问题，提供一种瓦斯抽采钻孔封堵装置及使用方法。
技术方案：本发明的瓦斯抽采钻孔封堵装置，包括套有‘扁球’状封堵装置一和‘扁球’状封堵装置二的瓦斯抽采管道，膨胀后的‘扁球’状封堵装置一和‘扁球’状封堵装置二分别完全充满扁球体钻孔一和扁球体钻孔二，瓦斯抽采管道的上下端设有注浆管道和回浆管道，注浆管道和回浆管道的一端穿过‘扁球’状封堵装置一，深入‘扁球’状封堵装置一和‘扁球’状封堵装置二之间，另一端分别连接阀门一和阀门二。
所述‘扁球’状封堵装置一和‘扁球’状封堵装置二分别由W形隔板一、扁圆囊袋一和W形隔板二、扁圆囊袋二构成，大管体、小管体一和小管体二分别连接W形隔板一和扁圆囊袋一，W形隔板二和扁圆囊袋二通过大管体连接。
所述W形隔板二由圆柱管体、W形环体和大管体构成，大管体内接W形环体，W形环体内接大管体，W形隔板一由由圆柱管体、W形环体、大管体、小管体一和小管体二构成，在W形隔板二的基础上，小管体一和小管体二分别位于大管体的上下端，外接W形环体。
本发明的瓦斯抽采钻孔封堵装置的封堵方法，包括以下步骤：
a.在煤体中打出直径为50mm常规钻孔，在常规钻孔的两端打出直径为200mm*60mm的扁球体钻孔一和扁球体钻孔二；
b.将‘扁球’状封堵装置一和‘扁球’状封堵装置二套在瓦斯抽采管道的两端，注浆管道和回浆管道分别穿过‘扁球’状封堵装置一的小管体一和小管体二，使得注浆管道和回浆管道深入封堵区域；
c.把套有‘扁球’状封堵装置一、‘扁球’状封堵装置二的瓦斯抽采管道、注浆管道和回浆管道一同送入常规钻孔内部，使得‘扁球’状封堵装置一和‘扁球’状封堵装置二分别位于扁球体钻孔一和扁球体钻孔二的中心区域，实现W形隔板一和W形隔板二对充填区两端钻孔的支撑；
d.待扁圆囊袋一和扁圆囊袋二充分膨胀，完全充满扁球体钻孔一和扁球体钻孔二时，调控阀门一和阀门二，向封堵区域内注入封堵浆液，并由回浆管道控制浆液压力，实现带压充填，从而完成对常规钻孔的有效填充。
有益效果：由于采用了上述技术方案，膨胀后‘扁球’状封堵装置的扁圆囊袋能完全充满扁球体钻孔，为封堵浆液充填提供一个密闭空间，解决了高压封堵浆液冲毁封堵囊袋的问题，‘扁球’状封堵装置的W形隔板能实现对钻孔的封堵区域两侧钻孔的支撑，有效防治钻孔塌孔，进而有效提升瓦斯抽采效率，具有广泛的实用性。
附图说明
图1是本发明的注浆封孔结构示意图。
图2是本发明的钻孔剖面结构示意图。
图3是‘扁球’状封堵装置一连接瓦斯抽采管道的结构示意图。
图4是扁圆囊袋一的剖面结构示意图。
图5是W形隔板一和W形隔板二的剖面结构示意图。
图中：1.煤体，2.常规钻孔，3-1.扁球体钻孔一，3-2.扁球体钻孔二，4.瓦斯抽采管道，5.注浆管道，6.回浆管道，7-1.阀门一，7-2.阀门二，8-1.‘扁球’状封堵装置一，8-2.‘扁球’状封堵装置二，9.封堵浆液，10-1.W形隔板一，10-2.W形隔板二，11.圆柱管体，12.W形环体，13.大管体，14.小管体，15-1.扁圆囊袋一，15-2.扁圆囊袋二。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的一个实施例作进一步的描述：
图1～5所示，本发明的瓦斯抽采钻孔封堵装置，包括套有‘扁球’状封堵装置一8-1和‘扁球’状封堵装置二8-2的瓦斯抽采管道4，膨胀后的‘扁球’状封堵装置一8-1和‘扁球’状封堵装置二8-2分别完全充满扁球体钻孔一3-1和扁球体钻孔二3-2，瓦斯抽采管道4的上下端设有注浆管道5和回浆管道6，注浆管道5和回浆管道6的一端穿过‘扁球’状封堵装置一8-1，深入‘扁球’状封堵装置一8-1和‘扁球’状封堵装置二8-2之间，另一端分别连接阀门一7-1和阀门二7-2。所述‘扁球’状封堵装置一8-1和‘扁球’状封堵装置二8-2分别由W形隔板一10-1、扁圆囊袋一15-1和W形隔板二10-2、扁圆囊袋二15-2构成，大管体13、小管体一14-1和小管体二14-2分别连接W形隔板一10-1和扁圆囊袋一15-1，W形隔板二10-2和扁圆囊袋二15-2通过大管体13连接。所述W形隔板二10-2由圆柱管体11、W形环体12和大管体13构成，大管体13内接W形环体12，W形环体12内接大管体13，W形隔板一10-1由由圆柱管体11、W形环体12、大管体13、小管体一14-1和小管体二14-2构成，在W形隔板二10-2的基础上，小管体一14-1和小管体二14-2分别位于大管体13的上下端，外接W形环体13。
本发明的瓦斯抽采钻孔封堵装置的封堵方法，首先在煤体1中打出直径为50mm常规钻孔，在常规钻孔2的两端打出直径为200mm*60mm的扁球体钻孔一3-1和扁球体钻孔二3-2，将‘扁球’状封堵装置一8-1和‘扁球’状封堵装置二8-2套在瓦斯抽采管道4的两端，注浆管道5和回浆管道6分别穿过‘扁球’状封堵装置一8-1的小管体一14-1和小管体二14-2，使得注浆管道5和回浆管道6深入封堵区域，把套有‘扁球’状封堵装置一8-1、‘扁球’状封堵装置二8-2的瓦斯抽采管道4、注浆管道5和回浆管道6一同送入常规钻孔2内部，使得‘扁球’状封堵装置一8-1和‘扁球’状封堵装置二8-2分别位于扁球体钻孔一3-1和扁球体钻孔二3-2的中心区域，实现W形隔板一10-1和W形隔板二10-2对充填区两端钻孔的支撑，待扁圆囊袋一15-1和扁圆囊袋二15-2充分膨胀，完全充满扁球体钻孔一3-1和扁球体钻孔二3-2时，调控阀门一7-1和阀门二7-2，向封堵区域内注入封堵浆液，并由回浆管道控制浆液压力，实现带压充填，从而完成对常规钻孔的有效填充。

Claims (2)

1.一种瓦斯抽采钻孔封堵装置，其特征在于：包括套有‘扁球’状封堵装置一（8-1）和‘扁球’状封堵装置二（8-2）的瓦斯抽采管道（4），膨胀后的‘扁球’状封堵装置一（8-1）和‘扁球’状封堵装置二（8-2）能完全充满扁球体钻孔一（3-1）和扁球体钻孔二（3-2），瓦斯抽采管道（4）的上下端设有注浆管道（5）和回浆管道（6），注浆管道（5）和回浆管道（6）的一端穿过‘扁球’状封堵装置一（8-1），深入‘扁球’状封堵装置一（8-1）和‘扁球’状封堵装置二（8-2）之间，另一端分别连接阀门一（7-1）和阀门二（7-2）；所述‘扁球’状封堵装置一（8-1）和‘扁球’状封堵装置二（8-2）分别由W形隔板一（10-1）、扁圆囊袋一（15-1）和W形隔板二（10-2）、扁圆囊袋二（15-2）构成，大管体（13）、小管体一（14-1）和小管体二（14-2）分别连接W形隔板一（10-1）和扁圆囊袋一（15-1），W形隔板二（10-2）和扁圆囊袋二（15-2）通过大管体（13）连接；所述W形隔板二（10-2）由圆柱管体（11）、W形环体（12）和大管体（13）构成，大管体（13）内接W形环体（12），W形环体（12）内接大管体（13），W形隔板一（10-1）由圆柱管体（11）、W形环体（12）、大管体（13）、小管体一（14-1）和小管体二（14-2）构成，在W形隔板二（10-2）的基础上，小管体一（14-1）和小管体二（14-2）分别位于大管体（13）的上下端，外接W形环体（12）。
2.如权利要求1所述装置的瓦斯抽采钻孔封堵方法，首先在煤体（1）中打出直径为50mm常规钻孔，其特征在于，包括以下步骤：
a. 在常规钻孔（2）的两端打出直径为200mm*60mm的扁球体钻孔一（3-1）和扁球体钻孔二（3-2）；
b. 将‘扁球’状封堵装置一（8-1）和‘扁球’状封堵装置二（8-2）套在瓦斯抽采管道（4）的两端，注浆管道（5）和回浆管道（6）分别穿过‘扁球’状封堵装置一（8-1）的小管体一（14-1）和小管体二（14-2），使得注浆管道（5）和回浆管道（6）深入封堵区域；
c. 把套有‘扁球’状封堵装置一（8-1）、‘扁球’状封堵装置二（8-2）的瓦斯抽采管道（4）、注浆管道（5）和回浆管道（6）一同送入常规钻孔（2）内部，使得‘扁球’状封堵装置一（8-1）和‘扁球’状封堵装置二（8-2）分别位于扁球体钻孔一（3-1）和扁球体钻孔二（3-2）的中心区域，实现W形隔板一（10-1）和W形隔板二（10-2）对充填区两端钻孔的支撑；
d. 待扁圆囊袋一（15-1）和扁圆囊袋二（15-2）充分膨胀，完全充满扁球体钻孔一（3-1）和扁球体钻孔二（3-2）时，调控阀门一（7-1）和阀门二（7-2），向封堵区域内注入封堵浆液，并由回浆管道控制浆液压力，实现带压充填，从而完成对常规钻孔的有效填充。
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