[實用新型]膨脹式二次帶壓快速封孔裝置

有效

• 申請號: 201220348554.7
• 申請日: 2012-07-18
• 公開（公告）號: CN202690005U
• 公開（公告）日: 2013-01-23
• 發明（設計）人: 于寶海;朱振;許占營;王建偉
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: E21B33/13
• 分類號: E21B33/13;E21F7/00
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 高桂珍

技術領域

本實用新型涉及一種適用于礦井瓦斯抽采的帶壓快速封孔裝置，尤其是可以有效改善抽放鉆孔封孔效果，提高瓦斯抽采濃度和延長抽采時間的膨脹式二次帶壓快速封孔裝置。

背景技術

隨著礦井開采深度的延伸，多數礦井逐漸由瓦斯礦井向高瓦斯甚至突出礦井轉變，瓦斯已成為制約礦區發展的主要因素之一。瓦斯治理的關鍵是利用瓦斯抽采系統對煤層瓦斯實施抽采，其中抽放鉆孔封孔質量是決定抽采效果的最主要因素。因此，如何提高抽放鉆孔封孔質量仍是一個亟待解決的問題。由于煤層賦存條件復雜及透氣性差的原因，國內普遍采用“高分子發泡材料封孔法”，該方法雖然使用簡單，但存在瓦斯抽采濃度低、鉆孔使用壽命短或成本高的缺陷。國外多采用“注管封孔法”，該方法可靠性較高，但投資大、操作工藝復雜，不能適應我國瓦斯抽采實際情況。

實用新型內容

為了解決現有的瓦斯抽采裝置存在瓦斯抽采濃度低、鉆孔使用壽命短或成本高的問題，本實用新型提供一種膨脹式二次帶壓快速封孔裝置，該膨脹式二次帶壓快速封孔裝置的抽放鉆孔封孔分兩次封堵，在第一次鉆孔注入水泥混合漿液封孔完成且抽采瓦斯一段時間后，在不影響正常抽采的情況下，利用前一次封孔段前端提前安裝好的膨脹式封孔袋注二次封孔用發泡材料實施第二次帶壓快速封孔，從而提高鉆孔抽采瓦斯效果和延長抽采時間，鉆孔的使用壽命長，整個抽采的過程簡便可靠，為瓦斯抽采帶來了很大的便利。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：該膨脹式二次帶壓快速封孔裝置設有一個管狀的抽采管，抽采管的頂端設有抽采管堵頭，抽采管的前端均勻設有封孔花眼，抽采管的側面周圍安裝有膨脹式封孔袋，膨脹式封孔袋由高分子發泡材料Ⅰ隔離一段距離，抽放鉆孔的孔口設有起密封作用的高分子發泡材料Ⅱ，管狀的注漿管Ⅰ和出漿管穿過高分子發泡材料Ⅱ伸入到封孔段密封空間中，管狀的注漿管Ⅱ依次穿過高分子發泡材料Ⅱ、封孔段密封空間及高分子發泡材料Ⅰ，進入膨脹式封孔袋。

該膨脹式封孔袋的工作原理為，當進行二次封孔向皮囊Ⅰ注二次封孔用發泡材料時，由于固定鐵環Ⅰ和固定鐵環Ⅱ固定不動，隨著皮囊Ⅰ膨脹，滑動鐵環則會向左移，當移至限位器時已將由金屬鉸鏈連接在一起的金屬支撐片Ⅰ和金屬支撐片Ⅱ把皮囊Ⅱ支撐固定在抽放鉆孔的斷面上；當繼續注二次封孔用發泡材料時，皮囊Ⅰ膨脹到一定程度則會突然脹破，二次封孔用發泡材料會流入到整個二次封孔段密閉空間。

此裝置工作時，先將膨脹式封孔袋安裝在抽采管的前端，再將抽采管放置在抽放鉆孔中，然后用高分子發泡材料Ⅰ將膨脹式封孔袋隔離一段距離，再在抽放鉆孔的孔口采用高分子發泡材料Ⅱ將孔口密封；上述工作完成且等高分子發泡材料Ⅰ及高分子發泡材料Ⅱ固化后，采用復合硅酸鹽酸水泥漿帶壓注漿進行第一次封孔，注漿一定時間后通過出漿管可以觀察到注漿是否注滿，待復合硅酸鹽酸水泥漿凝固后就可以把抽放鉆孔連接至抽采管網進行瓦斯抽放；當抽放鉆孔抽采瓦斯一段時間且抽采效果明顯下降后，再把二次封孔用發泡材料帶壓注入膨脹式封孔袋并使其可脹破側脹破，待二次封孔用發泡材料流至可發泡空間并固化后，則完成了第二次帶壓快速封孔。

本實用新型的有益效果是，該膨脹式二次帶壓快速封孔裝置的抽放鉆孔封孔分兩次封堵，在第一次鉆孔注入水泥混合漿液封孔完成且抽采瓦斯一段時間后，在不影響正常抽采的情況下，利用前一次封孔段前端提前安裝好的膨脹式封孔袋注二次封孔用發泡材料實施第二次帶壓快速封孔，從而提高鉆孔抽采瓦斯效果和延長抽采時間，鉆孔的使用壽命長，整個抽采的過程簡便可靠，為瓦斯抽采帶來了很大的便利。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。

圖1是本實用新型的結構原理示意圖。

圖2是膨脹式封孔袋工作原理示意圖。

圖中，1.煤墻，2.抽采管堵頭，3.封孔花眼，4.抽采管，5.膨脹式封孔袋，6.高分子發泡材料Ⅰ，7.水泥漿，8.高分子發泡材料Ⅱ，9.注漿管Ⅰ，10.出漿管，11.注漿管Ⅱ，12.二次封孔用發泡材料，13.抽放鉆孔，14.金屬支撐片Ⅰ，15.金屬鉸鏈，16.金屬支撐片Ⅱ，17.皮囊Ⅰ，18.固定鐵環Ⅰ，19.固定鐵環Ⅱ，20.皮囊Ⅱ，21.限位器，22.滑動鐵環。

具體實施方式