CN113756742B - 一种煤矿井下瓦斯抽放钻孔二次封孔方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种煤矿井下瓦斯抽放钻孔二次封孔方法，包括以下步骤：（1）采用囊袋式注浆封孔器和“两堵一注”封孔工艺实施第一次封孔和连抽；（2）在瓦斯抽采期间，从中选取低浓度瓦斯抽采钻孔，断开连接的瓦斯抽采管路；（3）将密封钢管与压风自旋钻头连接后插入第一次封孔管内，连接高压供风管路，利用风压自旋钻头和高压吹风清理封孔管内及钻孔内煤渣；（4）撤出密封钢管，从第一次封孔管内塞入第二次封孔装置至设计位置；（5）对第二次封孔装置进行注浆实施二次封孔；（6）将第二次封孔装置的封孔管连入瓦斯抽采管路进行瓦斯抽采。本发明应用工程成本低，工艺相对简单，充分提高抽放效率、缩短抽放时间、最大限度消除瓦斯灾害。

Description

一种煤矿井下瓦斯抽放钻孔二次封孔方法

技术领域

本发明属于煤矿安全生产技术领域，尤其涉及一种煤矿井下瓦斯抽放钻孔二次封孔方法。

背景技术

作为一个经济大国，我国煤炭资源储备丰富，随着煤炭持续开采，浅煤层已经开采殆尽，煤矿开采深度逐渐增加。随着开采深度的增加，煤层地应力随之增大，深部煤层瓦斯含量较高，煤与瓦斯突出灾害愈发严重。煤层高瓦斯、高突出现象，时刻制约煤矿开采进度，易引发矿产灾害。为实现煤层高效开采，应处理煤与瓦斯关系，避免煤与瓦斯突出灾害发生，实现安全生产。

煤层钻孔瓦斯预抽是区域性防突和局部性防突的主要措施之一。煤层实行顺层钻孔对煤层瓦斯进行预抽，钻孔成孔质量决定着瓦斯抽采效率。软煤层钻孔成型后，由于应力重新分布，钻孔周围形成应力集中，导致钻孔不稳定或塌孔现象，直接影响煤层瓦斯抽采。

目前针对于顺层钻孔多采用筛管护孔和“两堵一注”的封孔方式，通过筛管对钻孔煤壁起到支护效果，减小钻孔垮塌程度。对于煤体非均质特性，成孔过程中钻具扰动影响，孔壁煤体破碎不稳定。松软煤体钻孔裂隙发育，封孔后进行瓦斯抽采，钻孔内压变化，深部孔壁煤体塌落，形成钻孔堵塞，瓦斯抽采浓度急剧下降或无抽采浓度。煤层瓦斯无法实现有效预抽，影响矿业安全生产。

通过顺层钻孔对煤层瓦斯预抽，可减小煤层瓦斯含量，实现煤层区域卸压消突，该项技术工艺应用广泛。传统封孔工艺实际效果上存在较大缺陷。针对钻孔煤壁不稳定性，煤体松软破碎易跨落，导致钻孔深部堵塞，瓦斯抽采浓度急速衰减，钻孔失效，煤层瓦斯无法实现有效预抽。因此，极需找到一种封孔方法，对已失效顺层钻孔进行处理，恢复瓦斯抽采，提高钻孔利用率，实现瓦斯高效抽采。

1、现有传统“两堵一注”封孔技术

随着煤矿行业发展，目前煤层开采深度逐渐增加已达800m。深部煤层地应力较大，瓦斯含量较高，多为突出煤层。目前，高瓦斯、高地应力和冲击地压问题，已成为制约矿井安全高效生产的主要瓶颈。

深部构造煤层地应力大，瓦斯含量高，前期采用穿层孔方式预抽，削减煤层瓦斯含量，进行巷道掘进。该方法抽采效果存在局限性，回采工作面中煤层瓦斯含量依旧很高，在回采过程中仍存在瓦斯突出危害。因此在煤层开采前应先解决煤层瓦斯含量，及时做消突处理，避免开采过程中由瓦斯所引发的矿产灾害。

预防煤与瓦斯突出有区域性和局部性两种消突措施，其中煤层顺层钻孔瓦斯预抽是最直接、有效的区域性消突措施，在高瓦斯、高突出煤层中得到广泛应用。

现有的顺层钻孔瓦斯预抽技术，多采用囊袋式“两堵一注”封孔技术，该封孔技术在实际效果上存在较大缺陷。现有的传统“两堵一注”封孔方式长度一般为10-12m，深度较浅。煤层地应力大，钻孔成型后，周边应力重新分布，钻孔周围形成应力集中。封孔后进行瓦斯抽采，钻孔深部孔壁煤体不稳定，破碎煤块塌落，导致钻孔堵塞，瓦斯抽采浓度急剧下降或无抽采浓度，深部瓦斯无法实现继续抽放。煤层瓦斯无法实现有效预抽，煤与瓦斯突出灾害无法消减，影响矿业安全生产。因此，针对于该种形式下的浅度封孔方式，极需找到一种封孔方法，对已失效顺层钻孔进行处理，恢复瓦斯抽采，提高钻孔利用率，实现瓦斯高效抽采，以避免矿产灾害的发生。

2、现有的瓦斯抽放二次封孔方法

在煤矿瓦斯抽放工作中，钻孔的封孔质量是抽放效果的关键因素。目前，瓦斯抽放封孔最常用的方法主要为使用聚氨酯封孔，将缠绕聚氨酯材料的封孔器放入煤层钻孔内部约10m，通过化学反应膨胀效果，实现封孔目的。提高煤层钻孔瓦斯抽放浓度的二次封孔方法是在钻孔瓦斯抽采浓度低于16%时，在第一次封孔基础上，试试第二次封孔。通过将于压缩空气管相连的花管插入煤层钻孔内，使其靠近第一次聚氨酯封孔处；采用压缩空气，以定压力将细微膨胀粉料吹入煤层钻孔内，通过粉料充填煤层钻孔裂隙，增加裂隙内气体流动阻力，隔绝外界空气进入，减小钻孔漏气现象，从而提高瓦斯抽放浓度。

存在的问题：进行顺层钻孔施工时，钻具扰动作用，孔壁煤体破碎，钻孔稳定性较差。采用聚氨酯封孔后，实行瓦斯预抽，抽采过程中，钻孔因应力重分布效应，深部孔壁所存不稳定煤块发生跨落堵塞钻孔，瓦斯抽放浓度急剧下降，煤层瓦斯无法被有效抽出。该提高瓦斯抽放的二次封孔方法，只针对第一次封孔材料聚氨酯附近煤体裂隙进行了处理，通过填充裂隙效应，实现增加气体流动性，提高瓦斯抽采。对于钻孔深部堵塞现象无法进行有效处理，沿堵塞位置进深的钻孔停止工作，煤层深部瓦斯无法实现有效预抽，煤与瓦斯突出灾害无法解决，矿产灾害依无可避免。

3、双聚氨酯囊袋封孔装置

采用顺层钻孔对煤层瓦斯进行预抽，是一种有效的煤层消突方法。采用双聚氨酯囊袋对顺层钻孔进行封孔。该封孔装置包括封孔袋和瓦斯抽放管，封孔袋由内层和外层构成的双层空心体构成，外层和内层中部采用热烫压粘在一起，形成隔离；内、外层两个腔室分别安置聚氨酯封孔剂A料和B料；将封孔袋套于瓦斯抽放管上，接触部分设置有防滑层，瓦斯抽放管上设有固定装置卡凹槽，实现封孔袋固定于管上。该封孔装置中封孔袋有分层效果，实现材料分隔，解决因药剂混合而提前发生反应，产生发泡效果，封孔装置无法下入指定封孔位置的问题。

存在的问题：该双聚氨酯囊袋封孔装置通过双层袋实现物料分隔，解决药剂混合而提前发生反应的问题，封孔装置可送到指定封孔位置。但该装置封孔袋尺寸小，有效封孔长度较短；钻孔成型过程中，钻具扰动，钻孔裂隙发育，孔壁煤体稳定性较差易塌孔、堵孔；长区段封孔不严密，抽采漏气，深部钻孔堵塞，都导致煤层瓦斯无法有效抽出，钻孔利用率低下，瓦斯抽采效果不佳。

4、长距离带压封孔结构

采用顺层钻孔进行瓦斯预抽，封孔长度是影响钻孔使用率、瓦斯抽采率的主要因素。传统封孔技术封孔长度在10-12m，针对松软破碎煤体，该长度的封孔，无法避免钻孔煤壁的裂隙影响，无法做到封孔的严密性；钻孔深部的煤体跨落，导致钻孔堵塞，深部煤层瓦斯无法有效抽出，影响钻孔使用性。

长距离带压封孔结构通过瓦斯抽放管上捆绑的输送管，将聚氨酯混合液输送到孔口和深部的聚氨酯封孔段，通过聚氨酯料液反应发泡，形成两个堵塞封闭的区域；然后使用注浆泵将膨胀水泥通过输送管注入两个聚氨酯封堵段之间的封孔段，膨胀水泥封孔段长度可实现10-50m长度，注浆压力可达到2-4MPa。

存在的问题：该长距离带压封孔结构，通过将聚氨酯封孔工艺和膨胀水泥封孔技术进行有益结合，实现了长距离封孔效果。该封孔结构施工工艺过程相对较为复杂，针对钻孔煤壁松软破碎特性，煤层裂隙发育，聚氨酯封堵区间段采用膨胀水泥封孔，封孔段长度较大，注浆材料使用量较大，注浆成本较高经济性较差。

发明内容

本发明为了解决现有技术中的不足之处，提供一种煤矿井下瓦斯抽放钻孔二次封孔方法。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种煤矿井下瓦斯抽放钻孔二次封孔方法，包括以下步骤，

（1）采用囊袋式注浆封孔器和“两堵一注”封孔工艺实施第一次封孔和连抽；

（2）在瓦斯抽采期间，从中选取低浓度瓦斯抽采钻孔，断开连接的瓦斯抽采管路；

（3）将清理疏通装置插入第一次封孔管内，清理封孔管内及钻孔内煤渣；

（4）撤出密封管及压风自旋钻头，从第一次封孔管内塞入第二次封孔装置至设计位置；

（5）对第二次封孔装置进行注浆实施二次封孔；

（6）将第二次封孔装置的封孔管连入瓦斯抽采管路进行瓦斯抽采。

进一步的，所述步骤（1）中“两堵一注”第一次封孔采用的封孔管外径不小于50mm。

进一步的，所述清理疏通装置包括密封管和压风自旋钻头，密封管和压风自旋钻头通过密封旋转接头连接。

进一步的，所述步骤（3）中密封管与压风自旋钻头外径小于第一次封孔管内径。

进一步的，所述步骤（3）中压风自旋钻头疏通深度为二次封孔深度。

进一步的，所述步骤（4）中的第二次封孔装置为封孔器与第二次封孔管组装后的小直径封孔装置，其外径小于第一次封孔管内径。

进一步的，所述第二次封孔管采用小直径单孔管或多孔管；

当第二次封孔管采用单孔管时，于第二次封孔管外壁安置的配套第二次封孔注浆管；

当第二次封孔管采用多管管时，封孔管内含第二次封孔注浆通道，不配套第二次封孔注浆管。

进一步的，所述封孔器包括第二次封孔囊袋，第二次封孔囊袋通过囊袋固定箍固定在第二次封孔管，第二次封孔囊袋与第二次封孔注浆管或第二次封孔注浆通道连通。

进一步的，所述步骤（4）中从第一次封孔管内塞入的第二次封孔装置的设计位置为：第二次封孔装置的囊袋下入深度大于第一次封孔时下入封孔管的最大深度

本发明的有益效果为：

在本发明中，二次封孔定义为：在第一次封孔瓦斯抽采浓度异常降低（非正常衰减）后从第一次封孔管内往钻孔深部下入第二次封孔装置进行第二次注浆封孔。本发明通过小直径的第二次封孔装置在钻孔深部进行第二次注浆封孔，避免钻孔受采动影响形成新的裂隙，造成钻孔抽采过程中漏气，提高钻孔瓦斯抽采浓度和效率，缩短抽放时间、减少钻进工程量、最大限度消除瓦斯灾害。

1）与现有传统“两堵一注”封孔技术的区别

现有的传统“两堵一注”封孔技术是较为理想型技术方案，在针对煤体硬度较大，钻孔完整性较好，孔壁煤体稳定性较好，钻孔深部不发生塌孔堵塞，可实现高效的瓦斯预抽效果。

本发明不仅仅只针对于煤层条件较为理想化而言，对于煤层硬度低，钻孔煤体松软破碎，在进行“两堵一注”技术封孔后，钻孔深部煤体跨落钻孔堵塞，瓦斯抽采浓度衰减过快问题，在不破坏原有封孔段的基础上，对该顺层钻孔进行二次处理，实现深部瓦斯续抽，提高顺层钻孔利用率，实现瓦斯高效预抽效果，可有效弥补现有技术的缺陷。

2）与现有的瓦斯抽放二次封孔方法的区别

现有瓦斯抽放二次封孔方法，通过压缩空气将细微膨胀粉料吹入煤层钻孔裂隙，增加裂隙内气体流动阻力，隔绝外界空气进入，减小钻孔漏气现象。该方法只针对于聚氨酯封孔段附近煤层裂隙进行处理，无法有效解决松软破碎煤体的深部钻孔堵塞现象，煤层深部瓦斯无法实现有效预抽，钻孔利用率较低。

本发明采用二次封孔方法，在不破坏第一次封孔的基础上，对钻孔深部堵塞区域煤体进行清理，实行再次深度封孔，解决松软破碎煤体引发的钻孔塌孔、瓦斯断抽等问题，解决封孔不严、抽采漏气现象，提高钻孔利用率，实现煤层深部瓦斯高效抽采。

3）与双聚氨酯囊袋封孔技术的区别

双聚氨酯囊袋封孔技术通过双层囊袋实现物料分离，封孔袋尺寸小，有效封孔长度较短，钻孔煤体裂隙发育，无法做到严密封孔；孔壁煤体破碎不稳定，引起钻孔深部塌孔堵塞，煤层瓦斯不能实现有效预抽，钻孔利用率较低。

本发明中二次封孔技术，通过风压钻机在原有漏气钻孔基础上，对深部堵塞钻孔煤体进行疏通，不破坏原有封孔装置的前提下，对钻孔进行深部封孔，实现严密封孔、减少抽采漏气、增加深部钻孔瓦斯的抽放效果，有效提高钻孔利用率。

4）与长距带压封孔结构的区别

长距离带压封孔结构，通过将聚氨酯封孔工艺和膨胀水泥封孔技术进行有益结合，实现了长距离封孔效果。封孔结构施工工艺过程相对较为复杂；膨胀水泥封孔段尺寸较长，注浆材料使用量较大，注浆成本高经济性较差。

本发明通过对钻孔进行疏通，实现对钻孔深部二次封孔；解决钻孔深部堵塞无法，瓦斯无法继续抽采问题；施工工艺相对简单，工程成本低，充分提高钻孔瓦斯抽放浓度、缩短抽放时间、减少钻进工程量、提高钻孔利用率。

本发明可在原有漏气钻孔基础上进行疏通，并通过第一次封孔管内下入小直径封孔装置实现第二次封孔，避免重新施工钻孔后二次封孔增加的打钻工程，同时也可以避免钻孔堵塞造成的漏气。本发明应用工程成本低，工艺相对简单，充分提高钻孔瓦斯抽放浓度、缩短抽放时间、减少钻进工程量、最大限度消除瓦斯灾害。本发明可广泛适用于高瓦斯煤层或突出煤层的顺层钻孔瓦斯抽采。

本发明可以大大提高瓦斯抽放浓度、瓦斯抽采效率和缩短抽放时间。井下经试验表明，采用这种煤矿井下瓦斯抽放钻孔二次封孔方法后，钻孔瓦斯抽放平均浓度和瓦斯抽采效率提高1倍以上，瓦斯预抽时间缩短6个月以上。实施这种煤矿井下瓦斯抽放钻孔二次封孔方法后，掘进及回采期间的瓦斯超限和突出几率大为减少，为煤矿安全高效回采、掘进提供了宝贵时间及安全保障。

本发明应用工程成本低，工艺相对简单，充分提高抽放效率、缩短抽放时间、最大限度消除瓦斯灾害。

附图说明

图1 是本发明的工艺流程图；

图2 是本发明当中工艺示意图；

图3是本发明当中压风自旋钻头示意图；

图4 是本发明当中小直径封孔装置示意图。

图中各部件的附图标记：1-钻孔煤壁；2-第一次封孔注浆管；3-第一次封孔管；4-第一次封孔囊袋； 5-第二次封孔管；6-第二次封孔注浆孔；7-第二次封孔囊袋；8-密封钢管；9-密封旋转接头；10-钻头；11-侧面喷气孔道；12-正面喷气孔；13-囊袋固定箍；14-导向头；15-第二次封孔注浆孔。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明。

如图1所示，本发明的一种煤矿井下瓦斯抽放钻孔二次封孔方法，包括以下步骤：

（1）采用囊袋式注浆封孔器和“两堵一注”常规封孔工艺实施第一次封孔和连抽。“两堵一注”常规封孔工艺采用的封孔管外径不小于50mm。

（2）在瓦斯抽采期间，从中选取低浓度瓦斯抽采钻孔，断开连接的瓦斯抽采管路。

（3）将密封钢管连接压风自旋钻头后，形成清理疏通装置，清理疏通装置插入瓦斯抽放钻孔封孔管内，连接高压供风管路，利用压风自旋钻头和高压吹风清理封孔管内及钻孔内煤渣；密封钢管及压风自旋钻头外径小于第一次封孔管内径，利用压风自旋钻头和高压风流共同作用，实现钻孔内高效疏通，疏通深度为二次封孔深度。

（4）撤出密封钢管，从封孔管内塞入第二次封孔装置至设计位置；第二次封孔装置为封孔器与第二次封孔管组装后的小直径封孔装置，外径小于第一次封孔管内径；第二次封孔装置的囊袋下入深度大于第一次封孔时下入封孔管的最大深度。为减小第二次封孔装置外径，第二次封孔管采用小直径单孔管或多孔管（注浆孔在封孔管内）。

（5）对第二次封孔装置进行注浆施工二次封孔。

（6）将第二次封孔装置的封孔管连入瓦斯抽采管路进行瓦斯抽采。

下面对本发明对各个步骤进行详细分析介绍：

在本发明中，二次封孔定义为：在第一次封孔瓦斯抽采浓度异常降低（非正常衰减）后从第一次封孔管内往钻孔深部下入第二次封孔装置进行第二次注浆封孔。

一、步骤（1）的第一次封孔和连抽

在煤层内施工顺层钻孔，囊袋式注浆封孔器与外径50 mm的常规封孔管3组装后塞入钻孔内，深度一般为8-16m，具体封孔深度应根据钻孔煤壁1裂隙分布范围进行确定。当存在穿层孔与顺层孔范围交叉时，封孔深度应大于穿层孔覆盖范围。第一次封孔囊袋4一般采用高强度布袋，浆液一般采用膨胀水泥溶液。图2中，附图标记2为第一次封孔注浆管。

二、步骤（2）的选取第二次封孔钻孔

常规封孔工艺实施第一次封孔和连抽后，每天定时监测每个钻孔的抽采瓦斯浓度。当钻孔瓦斯抽采浓度在一月内低于30%时，断开连接的瓦斯抽采管路，开始对钻孔进行二次封孔处理。

三、步骤（3）的清理疏通钻孔

如图2、3所示，将密封钢管8连接密封旋转接头9和压风自旋钻头10后插入第一次封孔管3内，连接高压供风管路，压风自旋钻头10上设有侧面喷气孔道11和正面喷气孔12，利用压风自旋钻头10和高压吹风清理第一次封孔管3内及钻孔内煤渣。。

密封钢管8外径小于第一次封孔管3内径，利用压风自旋钻头10和高压风流共同作用，实现钻孔内高效疏通，疏通深度为二次封孔深度。井下压风系统采用井下移动式空气压缩机，供风压力5-10兆帕，风量大于1.6m³/min。

四、步骤（4）的将第二次封孔装置送入钻孔

撤出密封钢管8和压风自旋钻头10，从第一次封孔管3内塞入小直径封孔装置至设计位置；小直径封孔装置为封孔器与第二次封孔管5组装后的封孔装置，外径小于第一次封孔管3内径。封孔器主要包括第二次封孔囊袋7，第二次封孔囊袋7通过囊袋固定箍13固定在第二次封孔管5，第二次封孔囊袋7与第二次封孔注浆管6、15连通。第二次封孔管5的前端还设导向头14。

第二次封孔囊袋7下入深度大于第一次封孔管3的最大深度。为减小第二次封孔装置外径，第二次封孔管采用直径25mm单孔管或直接40mm的多孔管（注浆孔在封孔管内）。第二次封孔装置如图4所示。

当第二次封孔管5采用小直径单孔管时，于第二次封孔管外壁安置的配套第二次封孔注浆管；

当第二次封孔管5采用多管管时，封孔管内含第二次封孔注浆通道，不配套第二次封孔注浆管。

五、步骤（5）的二次注浆封孔

连接注浆泵与第二次封孔注浆孔6接口，启动注浆泵，压力1-2MPa。

六、步骤（6）二次连抽

二次封孔结束后，将第二次封孔管5连入抽采管路进行瓦斯抽采。

本发明通过小直径的第二次封孔装置在钻孔深部进行第二次注浆封孔，避免钻孔受采动影响形成新的裂隙，造成钻孔抽采过程中漏气，提高钻孔瓦斯抽采浓度和效率，缩短抽放时间、减少钻进工程量、最大限度消除瓦斯灾害。

1）与现有传统“两堵一注”封孔技术的区别

现有的传统“两堵一注”封孔技术是较为理想型技术方案，在针对煤体硬度较大，钻孔完整性较好，孔壁煤体稳定性较好，钻孔深部不发生塌孔堵塞，可实现高效的瓦斯预抽效果。

本发明不仅仅只针对于煤层条件较为理想化而言，对于煤层硬度低，钻孔煤体松软破碎，在进行“两堵一注”技术封孔后，钻孔深部煤体跨落钻孔堵塞，瓦斯抽采浓度衰减过快问题，在不破坏原有封孔段的基础上，对该顺层钻孔进行二次处理，实现深部瓦斯续抽，提高顺层钻孔利用率，实现瓦斯高效预抽效果，可有效弥补现有技术的缺陷。

2）与现有的瓦斯抽放二次封孔方法的区别

现有瓦斯抽放二次封孔方法，通过压缩空气将细微膨胀粉料吹入煤层钻孔裂隙，增加裂隙内气体流动阻力，隔绝外界空气进入，减小钻孔漏气现象。该方法只针对于聚氨酯封孔段附近煤层裂隙进行处理，无法有效解决松软破碎煤体的深部钻孔堵塞现象，煤层深部瓦斯无法实现有效预抽，钻孔利用率较低。

本发明采用二次封孔方法，在不破坏第一次封孔的基础上，对钻孔深部堵塞区域煤体进行清理，实行再次深度封孔，解决松软破碎煤体引发的钻孔塌孔、瓦斯断抽等问题，解决封孔不严、抽采漏气现象，提高钻孔利用率，实现煤层深部瓦斯高效抽采。

3）与双聚氨酯囊袋封孔技术的区别

双聚氨酯囊袋封孔技术通过双层囊袋实现物料分离，封孔袋尺寸小，有效封孔长度较短，钻孔煤体裂隙发育，无法做到严密封孔；孔壁煤体破碎不稳定，引起钻孔深部塌孔堵塞，煤层瓦斯不能实现有效预抽，钻孔利用率较低。

本发明中二次封孔技术，通过风压钻机在原有漏气钻孔基础上，对深部堵塞钻孔煤体进行疏通，不破坏原有封孔装置的前提下，对钻孔进行深部封孔，实现严密封孔、减少抽采漏气、增加深部钻孔瓦斯的抽放效果，有效提高钻孔利用率。

4）与长距带压封孔结构的区别

长距离带压封孔结构，通过将聚氨酯封孔工艺和膨胀水泥封孔技术进行有益结合，实现了长距离封孔效果。封孔结构施工工艺过程相对较为复杂；膨胀水泥封孔段尺寸较长，注浆材料使用量较大，注浆成本高经济性较差。

本发明通过对钻孔进行疏通，实现对钻孔深部二次封孔；解决钻孔深部堵塞无法，瓦斯无法继续抽采问题；施工工艺相对简单，工程成本低，充分提高钻孔瓦斯抽放浓度、缩短抽放时间、减少钻进工程量、提高钻孔利用率。

本发明可在原有漏气钻孔基础上进行疏通，并通过第一次封孔管内下入小直径封孔装置实现第二次封孔，避免重新施工钻孔后二次封孔增加的打钻工程，同时也可以避免钻孔堵塞造成的漏气。本发明应用工程成本低，工艺相对简单，充分提高钻孔瓦斯抽放浓度、缩短抽放时间、减少钻进工程量、最大限度消除瓦斯灾害。本发明可广泛适用于高瓦斯煤层或突出煤层的顺层钻孔瓦斯抽采。

本发明可以大大提高瓦斯抽放浓度、瓦斯抽采效率和缩短抽放时间。井下经试验表明，采用这种煤矿井下瓦斯抽放钻孔二次封孔方法后，钻孔瓦斯抽放平均浓度和瓦斯抽采效率提高1倍以上，瓦斯预抽时间缩短6个月以上。实施这种煤矿井下瓦斯抽放钻孔二次封孔方法后，掘进及回采期间的瓦斯超限和突出几率大为减少，为煤矿安全高效回采、掘进提供了宝贵时间及安全保障。

本发明应用工程成本低，工艺相对简单，充分提高抽放效率、缩短抽放时间、最大限度消除瓦斯灾害。

以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗指所指的装置或元件必须具有特定的方位、为特定的方位构造和操作，因而不能理解为对本发明保护内容的限制。

Claims (7)

1.一种煤矿井下瓦斯抽放钻孔二次封孔方法，其特征在于：包括以下步骤，

（1）采用囊袋式注浆封孔器和“两堵一注”封孔工艺实施第一次封孔和连抽；

（2）在瓦斯抽采期间，从中选取低浓度瓦斯抽采钻孔，断开连接的瓦斯抽采管路；

（3）将清理疏通装置插入第一次封孔管内，清理封孔管内及钻孔内煤渣；所述清理疏通装置包括密封管和压风自旋钻头，密封管和压风自旋钻头通过密封旋转接头连接；

（4）撤出密封管及压风自旋钻头，从第一次封孔管内塞入第二次封孔装置至设计位置；

（5）对第二次封孔装置进行注浆实施二次封孔；

（6）将第二次封孔装置的封孔管连入瓦斯抽采管路进行瓦斯抽采；

所述步骤（4）中从第一次封孔管内塞入的第二次封孔装置的设计位置为：第二次封孔装置的囊袋下入深度大于第一次封孔时下入封孔管的最大深度。

2.根据权利要求1所述的一种煤矿井下瓦斯抽放钻孔二次封孔方法，其特征在于：所述步骤（1）中“两堵一注”第一次封孔采用的封孔管外径不小于50mm。

3.根据权利要求1所述的一种煤矿井下瓦斯抽放钻孔二次封孔方法，其特征在于：所述步骤（3）中密封管与压风自旋钻头外径小于第一次封孔管内径。

4.根据权利要求1所述的一种煤矿井下瓦斯抽放钻孔二次封孔方法，其特征在于：所述步骤（3）中压风自旋钻头疏通深度为二次封孔深度。

5.根据权利要求1所述的一种煤矿井下瓦斯抽放钻孔二次封孔方法，其特征在于：所述步骤（4）中的第二次封孔装置为封孔器与第二次封孔管组装后的小直径封孔装置，其外径小于第一次封孔管内径。

6.根据权利要求5所述的一种煤矿井下瓦斯抽放钻孔二次封孔方法，其特征在于：所述第二次封孔管采用小直径单孔管或多孔管；

当第二次封孔管采用单孔管时，于第二次封孔管外壁安置的配套第二次封孔注浆管；

当第二次封孔管采用多孔管时，封孔管内含第二次封孔注浆通道，不配套第二次封孔注浆管。

7.根据权利要求6所述的一种煤矿井下瓦斯抽放钻孔二次封孔方法，其特征在于：所述封孔器包括第二次封孔囊袋，第二次封孔囊袋通过囊袋固定箍固定在第二次封孔管，第二次封孔囊袋与第二次封孔注浆管或第二次封孔注浆通道连通。

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