[發明專利]瓦斯抽采鉆孔延時自膨脹膠囊-膏體組合封孔方法

無效

• 申請號: 201210141582.6
• 申請日: 2012-05-09
• 公開（公告）號: CN102635393A
• 公開（公告）日: 2012-08-15
• 發明（設計）人: 李增華;葛泉;楊永良;李雨佳;徐偉;劉震;岳克明
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學;宿州華安礦山安全科技有限公司
• 主分類號: E21F7/00
• 分類號: E21F7/00;E21B33/10
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 高桂珍

技術領域

本發明涉及一種瓦斯抽采鉆孔封孔方法，尤其是一種適用于松軟、破碎、易變形的巖（煤）層中瓦斯抽采鉆孔的封孔作業的瓦斯抽采鉆孔延時自膨脹膠囊-膏體組合封孔方法。

背景技術

礦井瓦斯事故是煤礦安全生產中最嚴重的危害之一，在煤礦生產過程中，如果對瓦斯控制不當或管理不到位，很可能造成災難性事故。目前，我國受瓦斯災害威脅的礦井（尤其是高瓦斯礦井）已經普遍采用預抽瓦斯的方式來防止瓦斯災害。煤礦瓦斯抽采鉆孔包括本煤層抽采鉆孔和上（下）鄰近層抽采鉆孔，而且由于煤層天然的賦存形式多種多樣，因此這些瓦斯抽采鉆孔，既可能是水平的，也可能呈各種傾斜角度。煤礦瓦斯抽采鉆孔為了保證抽采效果，需在孔口附近的一定距離內設置抽采管作為負壓抽采瓦斯（或注水作業）的通道，并需對抽采管與鉆孔壁之間的環形空間進行密封充填。密封充填材料通常采用水泥砂漿、聚氨酯等材料。但是這種封孔工藝，往往抽采效果并不能達到預期要求，其原因在于抽采鉆孔周圍由于應力作用形成大量裂隙，成為氣體轉移的通道，導致封孔氣密性不足，嚴重影響瓦斯抽采。

發明內容

為了克服現有的瓦斯抽采鉆孔封孔工藝無法達到較好的抽采效果的問題，本發明提供一種瓦斯抽采鉆孔延時自膨脹膠囊-膏體組合封孔方法，該瓦斯抽采鉆孔延時自膨脹膠囊-膏體組合封孔方法不僅可以增強抽采效果、提高功效，而且操作簡單。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：該瓦斯抽采鉆孔延時自膨脹膠囊-膏體組合封孔裝置包括鉆孔、自膨脹膠囊a、自膨脹膠囊b、單項閥門、填充腔、抽采管、注料插頭、注料管、孔口、水泥砂漿腔、注漿管、O型密封圈；該瓦斯抽采鉆孔延時自膨脹膠囊-膏體組合封孔方法的操作步驟為：

（1）用鉆具將瓦斯抽采鉆孔鉆進至終孔深度后，起出鉆具；

（2）通過膠囊單向注水口分別向自膨脹膠囊a、自膨脹膠囊b注水，迅速將自膨脹膠囊a、自膨脹膠囊b和抽采管送入鉆孔中；

（3）自膨脹膠囊a、自膨脹膠囊b內藥劑與水反應30分鐘生成大量氣體，使自膨脹膠囊a、自膨脹膠囊b膨脹并與鉆孔孔壁緊密接觸，自膨脹膠囊a與自膨脹膠囊b之間、鉆孔孔壁與抽采管外壁共同圍城環形封閉填充腔；

（4）將注料管與注料插頭連接，將注料插頭從抽采管內部送入與單向閥門對應的位置；

（5）從注料管向填充腔內高壓注入封孔材料，至封孔材料充滿整個環形填充腔和鉆孔孔壁的裂隙，形成隔絕瓦斯逸散的封閉屏障，封孔結束；

（6）抽采后期，當抽采孔內瓦斯濃度下降時，再次向填充腔補注封孔材料。

本發明的有益效果是，該瓦斯抽采鉆孔延時自膨脹膠囊-膏體組合封孔方法提高了煤礦瓦斯抽采鉆孔的氣密性，可以增強抽采效果，尤其是顯著提高抽采后期抽采效果，并具有工藝簡單、操作方便等優點。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。

圖1是本發明的結構原理示意圖；

圖2是本發明用于上向穿層鉆孔中松軟、破碎、易變形巖層的情況時的結構原理示意圖；

圖3是本發明用于水平方向及下向抽采鉆孔的情況時的結構原理示意圖；

圖中，1.鉆孔，2.自膨脹膠囊a，3.?自膨脹膠囊b，4.?單項閥門，?5.填充腔，6.抽采管，7.注料插頭，8.?注料管，?9.孔口，10.水泥砂漿腔，11.注漿管，12.O型密封圈。

具體實施方式

在圖中，該瓦斯抽采鉆孔延時自膨脹膠囊-膏體組合封孔裝置包括鉆孔1、自膨脹膠囊a?2、自膨脹膠囊b?3、單項閥門4、填充腔5、抽采管6、注料插頭7、注料管8、孔口9、水泥砂漿腔10、注漿管11、O型密封圈12；該瓦斯抽采鉆孔延時自膨脹膠囊-膏體組合封孔方法的操作步驟為：

（1）用鉆具將瓦斯抽采鉆孔1鉆進至終孔深度后，起出鉆具；

（2）通過膠囊單向注水口分別向自膨脹膠囊a?2、自膨脹膠囊b?3注水，迅速將自膨脹膠囊a?2、自膨脹膠囊b?3和抽采管6送入鉆孔1中；