[發明專利]煤層瓦斯抽采鉆孔封隔一體封孔方法

有效

• 申請號: 201210428787.2
• 申請日: 2012-11-01
• 公開（公告）號: CN102900396A
• 公開（公告）日: 2013-01-30
• 發明（設計）人: 林柏泉;高亞斌;郝志勇;翟成;李子文;成艷英
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: E21B33/13
• 分類號: E21B33/13;E21B33/03;E21F7/00
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 程化銘

技術領域

本發明涉及一種封孔方法，尤其是一種適用于煤礦中本煤層瓦斯抽采鉆孔和鄰近層瓦斯抽采鉆孔密封的煤層瓦斯抽采鉆孔封隔一體封孔方法。

背景技術

煤層瓦斯抽采是解決煤礦瓦斯問題最有效、最直接的方法之一，封孔效果的好壞直接影響瓦斯抽采效果。目前，最常用的封孔方法是機械式封孔器封孔和充填密封材料封孔（其中包括水泥砂漿、黃泥以及聚氨酯封孔），這些方法都是通過封堵靠近孔口的一段鉆孔使鉆孔內部形成密封空間。然而，隨著瓦斯抽采的進行，煤層發生形變，鉆孔周圍煤層孔隙、裂隙逐漸發育，形成與巷道壁面連通的漏氣通道，致使瓦斯抽采濃度大大降低。我國約有65%的采煤工作面預抽瓦斯濃度低于30%，充分反映了瓦斯抽采鉆孔封孔質量差的現狀，也足以說明單獨在鉆孔內進行密封不能保證抽采效果。

發明內容

技術問題：本發明的目的是針對已有技術存在的問題，提供一種方法簡單，能有效減少鉆孔漏氣，提高瓦斯抽采濃度，延長煤層瓦斯抽采鉆孔服務時間的封隔一體封孔方法。

技術方案：本發明的煤層瓦斯抽采鉆孔封隔一體封孔方法：

a、從鉆場向預抽區域施工一個瓦斯抽采鉆孔，在送入瓦斯抽采鉆孔內的瓦斯抽采管距離孔口15~20m處纏繞多個聚氨酯封孔袋，之后在瓦斯抽采管距離孔口5~6m處再纏繞多個聚氨酯封孔袋，同時在瓦斯抽采管的距離孔口5~6m處上部固定回漿管、下部固定注漿管，分別在兩處固定的聚氨酯封孔袋進入孔內反應后形成密閉空間；

b、通過注漿管向密閉空間內注入漿液，直至回漿管回漿后停止；

c、密閉空間內注入的漿液凝固后，通過瓦斯抽采管進行瓦斯抽采，當瓦斯抽采濃度降低至60%時，使用速凝水泥封孔材料充填抽采鉆孔的孔口，形成密封段；

d、當瓦斯抽采濃度降低至20%時，用封隔材料對鉆場周圍巷道表面進行噴涂，形成致密的隔離層。?

所述的注漿管長度為6~7m，回漿管長度為14~19m。

所述的多個纏繞聚氨酯封孔袋(5)為2~4個。

有益效果：本發明在對鉆孔內部進行密封后，使用封隔材料對鉆場周圍巷道表面進行噴涂，封隔材料在巷道表面形成了一層低滲透性的隔離層，有效地封堵了瓦斯抽采過程中的漏氣通道，減少了空氣的進入，從而提高了瓦斯抽采濃度。本方法解決了瓦斯抽采過程中新生裂隙難以封堵的問題，其方法簡單、易操作、可顯著提高瓦斯抽采的效果、具有極好的推廣價值。

附圖說明

附圖是本發明實施的結構示意圖。

圖中：1-瓦斯抽采鉆孔，2-瓦斯抽采管，3-注漿管，4-回漿管，5-聚氨酯封孔袋，6-密閉空間，7-注漿管球閥，8-回漿管球閥，9-抽采管球閥，10-堵頭，11-隔離層，12-原始煤體，13-裂隙發育煤體。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明的一個實施例作進一步的描述：

本發明的煤層瓦斯抽采鉆孔封隔一體封孔方法：首先從鉆場向預抽區域施工一個瓦斯抽采鉆孔1，如瓦斯抽采鉆孔1深度50m、孔徑Φ113mm，在送入瓦斯抽采鉆孔1內的瓦斯抽采管2距離孔口15~20m處用膠帶纏繞2-4個聚氨酯封孔袋5，之后在瓦斯抽采管2距離孔口5~6m處再用膠帶纏繞2-4個聚氨酯封孔袋5，此處聚氨酯封孔袋5應距瓦斯抽采管2的最前端不小于5m；同時在瓦斯抽采管2的距離孔口5~6m處上部固定回漿管4、下部固定注漿管3，即將瓦斯抽采管2、注漿管3、回漿管4固定在一起，注漿管3長度為6~7m，回漿管4長度為14~19m。將聚氨酯封孔袋5的黑料、白料擠壓混合均勻后，迅速把瓦斯抽采管2送入瓦斯抽采鉆孔1中，瓦斯抽采管2外端部露出瓦斯抽采孔1孔口0.5m；分別在兩處固定的聚氨酯封孔袋5進入孔內反應膨脹后形成密閉空間6；待聚氨酯凝固后，打開球閥7、球閥8，然后通過注漿管3向密閉空間6內注入漿液，直至回漿管4回漿時關閉球閥8，繼續注漿一定時間后關閉注漿泵和球閥7，注漿完成后，清洗注漿泵，整理施工現場。向密閉空間6內注入的漿液凝固后，打開瓦斯抽采管2上的球閥9進行瓦斯抽采，瓦斯抽采一段時間后，由于煤層發生形變，鉆孔周圍煤層孔隙、裂隙逐漸發育，形成與巷道壁面連通的漏氣通道，瓦斯抽采濃度開始明顯降低。當瓦斯抽采濃度降低至60%時，使用速凝水泥封孔材料充填抽采鉆孔的孔口，形成密封段10；當瓦斯抽采濃度降低至20%時，使用具有良好粘結性、密封性及阻燃性的封隔材料對鉆場周圍4-5m內的巷道表面進行噴涂，噴涂完成后在巷道表面形成致密的隔離層11，以此堵塞煤壁表面的孔隙、裂隙，消除抽采鉆孔的漏氣通道，提高瓦斯抽采濃度，延長煤層瓦斯抽采鉆孔的服務時間。