[發明專利]用于瓦斯抽采鉆孔的探封一體化方法及裝置

有效

• 申請號: 201310122892.8
• 申請日: 2013-04-10
• 公開（公告）號: CN103161443A
• 公開（公告）日: 2013-06-19
• 發明（設計）人: 王鑫鑫;于少博;劉茂喜
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: E21B47/002
• 分類號: E21B47/002;E21B33/10;E21F7/00
• 代理公司: 徐州市淮海專利事務所 32205
• 代理人: 華德明

技術領域

本發明涉及一種用于瓦斯抽采鉆孔的封堵方法。

背景技術

瓦斯災害嚴重威脅煤礦安全生產，通過鉆孔抽采瓦斯是治理瓦斯災害的根本措施。然而，鉆孔區域存在漏氣裂隙，空氣經裂隙進入鉆孔，嚴重影響了瓦斯抽采效果。

中國專利說明書公開了“提高煤層鉆孔瓦斯抽采濃度的二次封孔方法”（專利申請號200810023609.5），該專利技術將粉料顆粒輸送至鉆孔周邊裂隙中來堵塞漏氣通道。

開挖巷道會使巷道壁面的煤體呈松散破碎狀態，若在該松散破碎范圍內輸送粉料，粉料會被吹送到煤壁外。上述專利技術具有以下不足之處：進行一次封孔時，并未探測裂隙區位置，可能誤將一次封孔段設置在裂隙區內，導致鉆孔漏氣嚴重；進行二次封孔時，可能向煤體破碎區內輸送粉料，致使粉料浪費；盲目向較大空間內輸送粉料，沒有針對性，所需的輸送壓力大。

發明內容

為了克服原二次封孔方法的不足之處，本發明提供一種用于瓦斯抽采鉆孔的探封一體化方法，該方法能準確定位煤體破碎區和裂隙區，并在較小空間內針對裂隙輸送粉料，為達此目的，本發明還將提供一種專用裝置。

本發明的技術方案是：

a.?利用鉆孔探測儀探桿上的攝像頭，從孔口向內逐步探測鉆孔壁面，首先根據煤體的破碎狀態，確定煤體破碎區范圍，利用探測儀上的標尺，記錄孔口到煤體破碎區末端的距離；之后越過煤體破碎區在裂隙區內探測，發現第一條裂隙后，記錄該裂隙位置，然后繼續向內探測，若在某條裂隙后方3m—5m范圍內未發現新裂隙，則將該條裂隙之后1m—2m處定為一次封孔段起點，一次封孔段長3m—5m；

b.開始瓦斯抽采，當瓦斯抽采濃度小于16%時，進行二次封孔，將套管套裝在抽采管上，套管上固定有氣囊，送料管穿過固定件和氣囊前端的圓孔，被固定在固定件上；利用可伸縮圓桿，將套管移動至一次封孔段；

c.?從內向外封堵裂隙，將套管上的氣囊移動至記錄的裂隙位置，使氣囊膨脹形成密閉空腔，然后經送料管向密閉空腔內輸送粉料，當送料管上的壓力表示數達到0.1MPa后，停止輸送粉料，釋放氣囊內的氣體，重復前述的將套管上的氣囊移動至記錄的裂隙位置及以后的步驟，直至氣囊移動至煤體破碎區后，不再封堵，將套管取下，二次封孔完成。

本發明的專用裝置包括套管，套管長4m—5m，直徑比抽采管直徑大2mm—3mm,?從前到后套管上依次固定有可伸縮圓桿、固定件和氣囊，可伸縮圓桿上標有長度刻度，固定件上有圓孔與送料管固連，氣囊末端距套管末端0.5m—1m，氣囊前端及后端膨大，中部狹小，前端與后端均長0.5m—0.8m，氣囊前端有圓孔，中部與一段圓筒緊密粘連，圓筒長1m—2m,內徑比套管外徑大4mm—5mm，該圓筒可以限定氣囊中部的形狀。

本發明的優點：可準確定位煤體破碎區和裂隙區位置，從而合理地設置一次封孔段和二次封孔的范圍，避免了一次封孔段設置不科學引起的漏氣等問題，也克服了傳統方法可能在煤體破碎區輸送粉料導致粉料浪費的缺點。本方法首先定位裂隙，之后有針對性地在較小空間內輸送粉料，可減小輸送壓力，提高輸送效率。本方法及裝置簡單，操作方便，封堵裂隙效果好。

附圖說明

?圖1是本發明的探采一體化方法及裝置示意圖。

圖中：A.煤體破碎區，B.裂隙區，C.裂隙稀疏區；1.壓力表，2.可伸縮圓桿，3.送料管，4.軟管，5.固定件，6.圓筒，7.密閉空腔，8.氣囊，8a.前端，8b.中部，8c.后端，9.套管，10.抽采管，11.一次封孔段。

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。

由于開挖巷道過程對煤體的破壞作用，在靠近巷道壁面區域會形成煤體破碎區A，該區域煤體呈松散破碎狀態，裂紋長度較小；由于打鉆對煤體的破壞，在破碎區A后部存在裂隙區B，該區域裂隙長度較長；裂隙區B后方的煤層所受壓力大，煤體致密，因此裂隙很少，為裂隙稀疏區C。裂隙區B范圍內的各條裂隙之間往往相隔一段距離，因此有必要探測各條裂隙的位置，之后有針對性的封堵。利用鉆孔探測儀探桿上的攝像頭，從孔口向內逐步探測鉆孔壁面，首先根據煤體的破碎狀態，確定煤體破碎區A的范圍，利用探測儀上的標尺，記錄孔口到煤體破碎區A末端的距離；之后越過煤體破碎區A在裂隙區B內探測，發現第一條裂隙后，記錄該裂隙位置，然后繼續向內探測，若在某條裂隙后方3m—5m范圍內未發現新裂隙，則將該條裂隙之后1m—2m處定為一次封孔段11起點，一次封孔段11長3m—5m。