[發明專利]一種礦山巖體鉆孔增透型瓦斯封堵抽采方法

有效

• 申請號: 201710953959.0
• 申請日: 2017-10-13
• 公開（公告）號: CN107762548B
• 公開（公告）日: 2019-02-15
• 發明（設計）人: 梁正召;宋文成;趙春波;馬天輝;馬克;錢希坤;薛瑞雄
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: E21F7/00
• 分類號: E21F7/00;E21B33/03;E21B33/12;E21B33/13;E21B34/06;E21B43/26;E21B47/06
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 趙敏玲

本發明公開了一種礦山巖體鉆孔增透型瓦斯封堵抽采方法，它解決了現有技術中礦山巖體鉆孔密封效果差、采集效果不理想的問題，具有采用三重封堵方式，保證鉆孔密封效果；對采集空腔周圍巖體裂隙進行高壓增透處理，保證巖體瓦斯采集的效果；其技術方案為：包括以下步驟：打瓦斯抽采鉆孔：用鉆機在巷道中向頂板或底板煤巖體中先后按設定角度鉆孔至指定抽采區域的煤層；安裝測試探頭，利用鉆機將測試探頭推擠至指定抽采區域；封閉鉆孔與抽采裂縫增透：測試探頭到達指定區域后，連接供給操作臺和鉆桿，向測試探頭內提供設定壓力的柔性封堵介質；耐壓試驗；測定瓦斯參數：將測試探頭與測定系統相連，測定系統中瓦斯壓力表穩定后讀取瓦斯壓力表示數。

技術領域

本發明屬于礦山巖體鉆孔抽采技術領域，具體涉及一種礦山巖體鉆孔增透型瓦斯封堵抽采方法。

背景技術

在研究礦井煤與瓦斯突出、瓦斯涌出、瓦斯抽放時，瓦斯壓力和瓦斯含量是關鍵性的基礎參數，為了研究煤層瓦斯的賦存及涌出規律，需要進行煤層瓦斯壓力和瓦斯含量的測定。根據煤炭行業標準MT/T638-1996《煤礦井下煤層瓦斯壓力的直接測定方法》的規定，測壓鉆場應選在鄰近煤層的巷道中，一般選擇在完整堅硬的煤巖中打上行鉆孔。

現有技術中鉆孔封堵方式采用向鉆孔中充填混凝土充填材料或在鉆孔中安裝兩塊擋板，以形成密封空間，并通過單獨的管道向此密封空間內灌注混凝土充填材料，上述封堵方式存在很多不足，例如：

(1)鉆孔內瓦斯抽采管道與封堵管道相互獨立，多根管道容易發生管道纏繞問題，封孔效率低下、操作復雜且穩定性較差；

(2)封堵介質多采用固體介質，固化后容易發生龜裂現象或者固體材料無法對相應段的鉆孔壁周圍巖體裂隙進行密封，密封效果差；

(3)瓦斯抽采過程中采集區域巖體裂隙不發育，導致采集速度較慢、采集效果不理想。

綜上所述，現有技術中對于如何提高瓦斯抽采過程中的巖體密封效果和瓦斯采集效果的問題，尚缺乏有效的解決方案。

發明內容

為了克服現有技術的不足，本發明提供了一種礦山巖體鉆孔增透型瓦斯封堵抽采方法，其具有采用三重封堵方式，保證了鉆孔密封效果；對采集空腔周圍巖體裂隙進行高壓增透處理，保證了巖體瓦斯采集的效果。

本發明采用下述技術方案：

一種礦山巖體鉆孔增透型瓦斯封堵抽采方法，包括以下步驟：

步驟1打瓦斯抽采鉆孔：用鉆機在巷道中向頂板或底板煤巖體中先后按設定角度鉆孔至指定抽采區域的煤層；

步驟2清理鉆孔中的雜物后安裝測試探頭，將測試探頭與鉆桿相連，利用鉆機將測試探頭推擠至指定抽采區域；

步驟3封閉鉆孔與抽采裂縫增透：測試探頭到達指定區域后，利用軟管連接供給操作臺和鉆桿，向測試探頭內提供設定壓力的柔性封堵介質；

步驟4耐壓試驗：做耐壓試驗對封孔效果進行檢驗，若封孔不合格，則需重復步驟3；

步驟5測定瓦斯參數：將測試探頭與測定系統相連，測定系統中瓦斯壓力表穩定后讀取瓦斯壓力表示數。

進一步的，所述測試探頭包括I型封堵單元和兩個連接有側漏閥的II型封堵單元，兩個II型封堵單元之間通過采集管相連，所述I型封堵單元通過連通管與II型封堵單元相連。

進一步的，所述采集管上設有若干第三小孔，所述第三小孔中設有兩個相對設置的單向密封條；兩個單向密封條之間形成朝向采集管內壁的開口。

進一步的，所述I型封堵單元包括I型管狀接頭、第一封堵膠囊和第四開關，所述第四開關設于I型管狀接頭的周向一側，所述第一封堵膠囊包覆于I型管狀接頭的外側。