[發(fā)明專利]一種大傾角下向瓦斯壓力測定鉆孔封孔方法

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• 申請日: 2016-03-02
• 公開（公告）號: CN105781607A
• 公開（公告）日: 2016-07-20
• 發(fā)明（設計）人: 梁運培;陳結;李波;李全貴;魏進濤;賈路行;陳浩
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: E21F7/00
• 分類號: E21F7/00;E21B33/13;E21B47/06
• 代理公司: 重慶信航知識產權代理有限公司 50218
• 代理人: 穆祥維

技術領域

本發(fā)明涉及一種封堵大傾角下向測壓鉆孔的施工工藝，適用于煤礦井下測 定瓦斯壓力鉆孔的封孔工作。

背景技術

礦井瓦斯是我國煤礦五大災害之一，瓦斯爆炸、煤與瓦斯突出易造成群死 群傷的惡性事故，對礦井安全生產具有極大的威脅。2014版國家《煤礦安全規(guī) 程》規(guī)定，煤層在開采前必須要首先測定煤層的瓦斯壓力，施工測壓鉆孔一般 選用上向孔，但是很多情況下由于條件限制只能施工下向孔測壓。施工下向鉆 孔后，鉆孔封孔存在諸多困難，易因封孔效果達不到要求而產生漏氣、漏液現(xiàn) 象，若因封堵不嚴而使測壓氣室通過裂隙等于外界連通，就會漏氣導致測定的 瓦斯壓力偏低，給礦井生產帶來巨大隱患；若因孔底擋漿效果差使?jié){液滲入測 壓氣室，就有可能堵住端部篩孔管而影響正常的測壓工序，需換裝抽水泵將孔 底漿液抽出才可正常測壓，增添了額外的工作量。因此，下向孔的封孔質量很 大程度上決定了能否準確高效地測定煤層瓦斯壓力，必須保證其的密封性，防 止漏氣、漏液現(xiàn)象。

根據行業(yè)標準(《AQ/T1047-2007煤礦井下煤層瓦斯壓力的直接測定方 法》)規(guī)定，應盡可能加長測壓鉆孔的封孔深度。目前，在煤礦采用下向鉆孔抽 放煤層瓦斯或測定煤層瓦斯壓力時，多使用聚氨酯或水泥砂漿等材料進行封孔。 但是，使用聚氨酯時封閉長度普遍較短，密封深度比較淺，不能很好地封閉裂 隙，容易漏氣，且對于封孔操作要求高，封孔成本高。使用水泥砂漿等液體材 料進行封孔時，需用膠囊或海帶等充填物放置于鉆孔內來擋漿液，操作復雜， 尤其使用干海帶充填時孔底易積水，需進行額外的排水措施，擋漿效果不穩(wěn)定， 影響測壓工作。

因此，礦山下向孔的封孔效果普遍不夠理想。

發(fā)明內容

針對現(xiàn)有技術存在的上述不足，本發(fā)明提供了一種大傾角下向瓦斯壓力測 定鉆孔封孔方法，該方法施工工序簡單，快捷高效，材料廉價易得，能夠有效 地對礦山下向孔進行封孔，保證瓦斯壓力測定的準確高效，適宜在煤礦推廣使 用。

為了解決上述技術問題，本發(fā)明采用了如下技術方案：

一種大傾角下向瓦斯壓力測定鉆孔封孔方法，該方法包括如下步驟：

1)從巷道向下方目標煤層施工一個直徑75mm的大傾角鉆孔，當鉆孔施工 至煤層底板2m處時停止鉆進，退出鉆桿，用壓風方法清理大傾角鉆孔內的浮渣；

2)在測壓管的端部2m位置焊接一直徑50mm的圓盤Ⅰ，圓盤Ⅰ的邊緣均勻 設置8個孔徑6mm的螺栓孔；

3)在圓盤Ⅰ的上面蓋上與圓盤Ⅰ相同的另一活動圓盤Ⅱ，圓盤Ⅰ和活動圓 盤Ⅱ通過螺栓連接，用長40cm的粗棉紗穿過螺栓之間的空隙，再擰緊螺栓上的 螺母使圓盤Ⅰ和活動圓盤Ⅱ夾緊粗棉紗，使其呈拖把狀；

4)將測壓管送入大傾角鉆孔，至測壓管的端部篩孔管進入煤層1m位置時 停止送管，再向外抽出5～10cm；

5)向大傾角鉆孔內投入粒徑15～20mm的石子，石子在大傾角鉆孔中約占 1m孔長；

6)向大傾角鉆孔內投入粒徑5～10mm的石子，石子在大傾角鉆孔中約占 1m孔長；

7)向大傾角鉆孔內投入粗砂，投放量與步驟5)中石子的重量相同；

8)在大傾角鉆孔上安裝注漿管，通過注漿泵將大傾角鉆孔注滿封孔漿液， 待漿液凝固后即完成封孔。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，在測壓管內用螺栓連接的圓盤Ⅰ和活動圓盤 Ⅱ之間夾固30～40根長40cm的粗棉紗，粗棉紗繞過圓盤Ⅰ和活動圓盤Ⅱ之間 螺栓，粗棉紗的自由端置于活動圓盤Ⅱ的一側。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有如下技術效果：

1、本發(fā)明通過在測壓管上用兩個圓盤固定粗棉紗，然后充填石子、粗砂， 實現(xiàn)擋漿，最后注漿封孔，從而確保大傾角鉆孔的密封效果。

2、本發(fā)明適用于下向瓦斯測壓鉆孔的封孔工作，采用“圓盤固定粗棉紗+ 充填石子、粗砂+注入封孔漿液”的方法，通過多重封堵的手段實現(xiàn)封孔，可以 提高鉆孔的密封質量，工序簡單，可操作性強，且封孔材料價格低廉；本發(fā)明 解決了用聚氨酯擋漿時膨脹較快不易送達指定地點的缺點，也克服了因擋漿效 果不好導致漿液漏入下向孔孔底而影響測壓的問題。

3、該方法快捷高效，能夠有效地對礦山下向孔進行封孔，保證瓦斯壓力測 定的準確高效，適宜在煤礦推廣使用。

附圖說明

圖1為一種大傾角下向瓦斯壓力測定鉆孔封孔的示意圖；