[發(fā)明專利]一種三堵兩段式注漿封孔測壓結(jié)構(gòu)及其實施方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510494906.8
• 申請日: 2015-08-13
• 公開（公告）號: CN105041299B
• 公開（公告）日: 2018-01-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李希建;黃良;向先旭;沈仲輝;黃海帆;李維維
• 申請（專利權(quán)）人: 貴州大學(xué)
• 主分類號: E21B47/06
• 分類號: E21B47/06;E21B33/13
• 代理公司: 貴陽中新專利商標(biāo)事務(wù)所52100
• 代理人: 吳無懼

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于煤礦注漿封孔測壓技術(shù)，尤其涉及一種三堵兩段式注漿封孔測壓結(jié)構(gòu)及其實施方法。

背景技術(shù)

煤層瓦斯壓力是反映煤與瓦斯突出的重要指標(biāo)之一，準(zhǔn)確測煤層瓦斯壓力是礦井防治瓦斯工作各項安全措施方案設(shè)計和實施的依據(jù)和重要基礎(chǔ)，要準(zhǔn)確測定煤層的瓦斯壓力，鉆孔的封孔質(zhì)量非常關(guān)鍵。在實際生產(chǎn)中，為了測定被保護(hù)層瓦斯壓力，受工程條件的限制有時必須施工下行孔對被保護(hù)層瓦斯壓力進(jìn)行測定，在施工下行孔過程中，受鉆孔內(nèi)積水影響，下行孔穿過含水圍巖測壓較為困難，常用的注漿封孔方法已不能準(zhǔn)確測定煤層瓦斯壓力。

傳統(tǒng)的注漿封孔測壓技術(shù)存在以下問題：(1)將馬麗散人為直接倒在棉紗上，馬麗散混合程度不均勻，其反應(yīng)發(fā)泡效果不能達(dá)到試驗和實際要求；

(2)在將測壓管送入孔內(nèi)時，由于孔內(nèi)積水將棉紗上馬麗散沖散，馬麗散將被隨水帶走，從而使馬麗散失效導(dǎo)致水泥砂漿進(jìn)入測壓室導(dǎo)致封孔失敗；

(3)水泥砂漿凝固時因受孔內(nèi)積水或圍巖裂隙水影響凝固時間過長且凝固后收縮，孔壁封孔不滿；

(4)孔口沒有進(jìn)行馬麗散密封，水泥砂漿凝固后收縮，可能導(dǎo)致從孔口漏氣。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：提供一種三堵兩段式注漿封孔測壓結(jié)構(gòu)及其實施方法，已解決現(xiàn)有技術(shù)的不足。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種三堵兩段式注漿封孔測壓結(jié)構(gòu)，它包括注漿封孔測壓結(jié)構(gòu)，測壓室位于注漿封孔測壓結(jié)構(gòu)的最前端，測壓鋼管位于注漿封孔測壓結(jié)構(gòu)中并與測壓室相連通，其特征在于：測壓鋼管從注漿封孔測壓結(jié)構(gòu)內(nèi)到外依次通過1#馬麗散固定段、1#水泥固定段、2#馬麗散固定段、2#水泥固定段和3#馬麗散固定段固定于注漿封孔測壓結(jié)構(gòu)的中部。

注漿封孔測壓結(jié)構(gòu)的長度為18m；在測壓鋼管前端1-3m處每隔10cm加工一個孔徑為1cm的小孔作為篩孔段。

1#馬麗散固定段前后兩端分別設(shè)置螺旋式纏繞棉紗段。

2#馬麗散固定段后端設(shè)置棉紗固定段。

在篩孔段末段連接圓形檔盤。

棉紗固定段原料為棉紗和凝固劑。

水泥固定段原料為：膨脹劑+凝固劑+水泥砂漿，其中的膨脹劑的比例為10%的和凝固劑的水泥砂漿的比例小于3%。

一種三堵兩段式注漿封孔測壓結(jié)構(gòu)的實施方法，包含以下步驟：

步驟一：在測壓鋼管前端1-3m處每隔10cm加工一個孔徑為1cm的小孔作為篩孔段，在篩孔段末段連接圓形檔盤；

步驟二：在檔盤后先螺旋式纏繞棉紗形成螺旋式纏繞棉紗段，然后將袋裝馬麗散直綁在測壓管上，且將馬麗散外圍包裹防止在送測壓管時候?qū)ⅠR麗散袋損壞，緊接馬麗散再纏繞一段棉紗形成螺旋式纏繞棉紗段；然后取下馬麗散袋上截止閥，將其里面的兩部份混合均勻，送入注漿封孔測壓結(jié)構(gòu)；

步驟三：等待馬麗散膨脹后之后注入含有10%的膨脹劑和小于3%的凝固劑的水泥砂漿，待水泥砂漿充滿測壓管段中部，停止注漿形成1#水泥固定段；

步驟四：再將一袋馬麗散用水泥口袋包裹，打開截止閥使馬麗散的兩部分混合均，并迅速借用連抽管將馬麗散送入注漿封孔測壓結(jié)構(gòu)，將部分凝固劑放入棉紗，將棉紗和凝固劑送入注漿封孔測壓結(jié)構(gòu)；

步驟五：等待聽到馬麗散膨脹將包裝袋袋漲破的響聲以后，再繼續(xù)注入凝固劑、膨脹劑混合的水泥砂漿；待注漿離孔口50cm-100cm后，停止注漿；

步驟六：再用一袋馬麗散將孔口封堵嚴(yán)密；等待水泥漿凝固后再安裝壓力表進(jìn)行測壓。

本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明提供的三堵兩段式注漿封孔測壓結(jié)構(gòu)及其實施方法操作也相對簡單，實用性強(qiáng)，安全性好，經(jīng)濟(jì)性好，為下行孔測壓積累了寶貴的現(xiàn)場經(jīng)驗。在中部增加一段馬麗散棉紗凝固劑封堵段，可以適當(dāng)?shù)臏p少后段水泥砂漿重量對前端堵頭影響，更大限度的提高了前端堵頭的作用，從而提高了整體封孔成功的可能性。

水泥砂漿中加入10%膨脹劑和3%凝固劑，使得水泥砂漿凝固時間變短，降低了孔內(nèi)或圍巖裂隙水對封孔的影響，同時使得水泥砂漿凝固后體積減少降低，提高了封孔成功的可能性。

就地取材利用水泥口袋保護(hù)馬麗散外包裝袋，降低因送測壓管過程中孔壁不光滑對馬麗散包裝袋破壞而造成馬麗散外溢的可能，提高了馬麗散充分反應(yīng)的可能性。

孔口使用馬麗散封堵，降低了因前端部分圍巖裂隙通道和孔口聯(lián)通而造成漏氣的可能性。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；