[發(fā)明專利]礦山巖體鉆孔多段式瓦斯抽采方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710961066.0
• 申請日: 2017-10-13
• 公開（公告）號: CN107725101B
• 公開（公告）日: 2019-04-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張國玉;孔祥堂;高守峰;霍志超;李治緯;吳繼魯;張濤;宋文成;杜建華;岳瀚;裴廣利;劉遵利;孫凱;侯秀貞;李進(jìn)海;魏勛闊;亓習(xí)瑞;張敏;石全德;郝繼寶
• 申請（專利權(quán)）人: 臨沂礦業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司;山東鼎安檢測技術(shù)有限公司
• 主分類號: E21F7/00
• 分類號: E21F7/00;E21B33/122;E21B33/13;E21B33/126;E21B34/08
• 代理公司: 濟(jì)南圣達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 任歡

本發(fā)明公開了礦山巖體鉆孔多段式瓦斯抽采方法，它解決了現(xiàn)有技術(shù)中鉆孔封堵效果差的問題，具有密封效果好，操作簡單的有益效果，其方案如下：采用一種礦山巖體鉆孔多段式瓦斯抽采測試探頭，測試探頭包括：至少三個(gè)第一封堵單元，其中兩個(gè)第一封堵單元分別設(shè)于兩端，且頭端的第一封堵單元與錐頭連接，中部第一封堵單元與頭端第一封堵單元之間的相鄰兩個(gè)第一封堵單元之間通過采集管連接，采集管側(cè)壁設(shè)有若干個(gè)帶有單向密封件的第二開孔；第二封堵單元，設(shè)于尾部第一封堵單元與中部第一封堵單元之間，且第二封堵單元與尾部第一封堵單元之間設(shè)置連通管，第二封堵單元一側(cè)設(shè)置側(cè)漏閥，用于封堵尾部第一封堵單元與側(cè)漏閥間鉆孔及周圍巖體裂隙。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及礦山巖體鉆孔抽采技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及礦山巖體鉆孔多段式瓦斯抽采方法。

背景技術(shù)

瓦斯是煤礦生產(chǎn)中的有害因素，它不僅污染空氣，而且含量增多時(shí)，遇火會(huì)產(chǎn)生爆炸，瓦斯是從煤和圍巖中逸出的甲烷、二氧化碳和氮等組成的混合氣體，瓦斯壓力和瓦斯含量是標(biāo)志煤層瓦斯賦存狀態(tài)的重要參數(shù)。而煤層瓦斯壓力和瓦斯含量的測定，不僅有助于研究煤層瓦斯的賦存及涌出的規(guī)律，而且瓦斯抽采可以變害為利，作為煤炭伴生的資源加以開發(fā)利用。現(xiàn)有技術(shù)中通常在煤體上鉆設(shè)設(shè)定數(shù)量的鉆孔，通過真空泵來抽采，在抽采過程中需要對鉆孔進(jìn)行封堵，以避免瓦斯氣體外溢，常采用的方法是向鉆孔中充填混凝土充填材料或者在鉆孔中安裝2塊擋板，形成密封空間，并通過單獨(dú)的管道向此密封空間內(nèi)灌注充填材料，現(xiàn)有封堵方式存在諸多缺陷，如：

1)管道內(nèi)封堵裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造成裝配困難，而且容易導(dǎo)致封堵介質(zhì)回流，進(jìn)而影響到封堵速率；

2)無法對采集管外鉆孔進(jìn)行設(shè)定的封堵，能對鉆孔進(jìn)行封堵的，又無法保證鉆孔封堵與采集管外鉆孔空腔進(jìn)行有序封堵，無法保證鉆孔內(nèi)封堵質(zhì)量；

3)鉆孔內(nèi)瓦斯抽采管道與封堵管道相互獨(dú)立，有多根管道(一般為2～3根)容易發(fā)生管道纏繞問題，不僅封孔效率低下，操作麻煩，而且穩(wěn)定性較差；

4)而且，現(xiàn)有技術(shù)多根管路的設(shè)置，造成抽采操作方法復(fù)雜，不易操作；

5)封堵介質(zhì)多采用固體介質(zhì)，待固化后，容易發(fā)生龜裂現(xiàn)象或者固體材料無法對相應(yīng)段的鉆孔壁周圍巖體裂隙進(jìn)行密封，且多采用兩段式密封方式，密封效果差；

6)傳統(tǒng)的瓦斯抽采系統(tǒng)多為一次性消耗品，一般不能重復(fù)利用，提高了瓦斯抽采成本；

7)多為單段式結(jié)構(gòu)，在抽采管的兩端進(jìn)行封閉，若過長，中部鉆孔容易塌陷，影響抽采效果，若過短，每次巖體鉆孔瓦斯抽采范圍較小，若進(jìn)行深度瓦斯獲取的話，需要其他鉆孔，無疑進(jìn)一步增加了抽采成本。

由此可見，現(xiàn)有問題有待于進(jìn)一步解決。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了礦山巖體鉆孔多段式瓦斯抽采方法，該抽采方法拓寬了一次性巖體瓦斯的抽采范圍或長度，抽采效率高，而且操作簡單方便。

礦山巖體鉆孔多段式瓦斯抽采方法的具體方案如下：

礦山巖體鉆孔多段式瓦斯抽采方法，采用一種礦山巖體鉆孔多段式瓦斯抽采測試探頭，該測試探頭包括：

至少三個(gè)第一封堵單元，其中兩個(gè)第一封堵單元分別設(shè)于兩端，且頭端的第一封堵單元與錐頭連接，中部第一封堵單元與頭端第一封堵單元之間的相鄰兩個(gè)第一封堵單元之間通過采集管連接，采集管側(cè)壁設(shè)有若干個(gè)帶有單向密封件的第二開孔；

第二封堵單元，設(shè)于尾部第一封堵單元與中部第一封堵單元之間，且第二封堵單元與尾部第一封堵單元之間設(shè)置連通管，第二封堵單元一側(cè)設(shè)置側(cè)漏閥，封堵介質(zhì)通過側(cè)漏閥流向尾部第一封堵單元與第二封堵單元之間的空間，用于封堵尾部第一封堵單元與側(cè)漏閥間鉆孔及周圍巖體裂隙，可有效對鉆孔進(jìn)行多重封堵密封，避免現(xiàn)有技術(shù)中只有兩頭的封堵，有效保證了密封效果，提高了瓦斯獲取的效率。