[發明專利]可復用囊袋式礦用注漿封孔器及其注漿方法

在審

• 申請號: 201711314991.0
• 申請日: 2017-12-09
• 公開（公告）號: CN108086944A
• 公開（公告）日: 2018-05-29
• 發明（設計）人: 張飛;張國亮;任海慧;王寧;康鍇;羅華貴;趙學良;尚瑋煒
• 申請（專利權）人: 山西晉煤集團技術研究院有限責任公司;山西晉城無煙煤礦業集團有限責任公司
• 主分類號: E21B33/13
• 分類號: E21B33/13
• 代理公司: 太原晉科知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 14110
• 代理人: 鄭晉周;楊陳鳳

本發明屬于瓦斯抽采煤礦注漿封孔技術領域，具體涉及一種可復用囊袋式礦用注漿封孔器及其注漿方法，為了在保證抽采鉆孔封孔質量的前提下，盡可能降低單孔封孔成本，本發明進利用原有的“兩堵一注”囊袋式注漿封孔裝置，創新的將兩個囊袋的功能進行了區分，將原來通過注漿起長期封堵作用的注水囊袋采用注水進行膨脹封堵，注漿囊袋仍采用注漿膨脹封堵。同時，在封孔段與注水囊袋間加裝了隔離膜，當注水囊袋注水后，隔離膜在囊袋膨脹作用下固定在囊袋與鉆孔內壁間。注漿段注漿時，在隔離膜的作用下，漿液與注水囊袋完全隔離，從而確保注水囊袋的順利回收，降低封孔成本。

技術領域

本發明屬于瓦斯抽采煤礦注漿封孔技術領域，具體涉及一種可復用囊袋式礦用注漿封孔器及其注漿方法。

背景技術

由于不同煤礦的煤層地質條件多變、煤層透氣性差別大等地質條件原因；同時，由于目前煤炭形式嚴峻，“兩堵一注”囊袋式注漿封孔器價格比較高，每個囊袋式注漿孔器的價格高達400-500元，占鉆孔封孔成本的60%以上，導致成本核算不匹配。集團公司很多礦井為節約封孔成本，基本放棄使用“兩堵一注”封孔工藝，使得封孔工藝落后、倒退，封孔質量低，嚴重影響瓦斯抽采效率，抽采達標時間，抽采工程事倍功半，使得瓦斯抽采利用存在諸多問題，主要表現在：普通水泥或彭博封孔袋封孔后鉆孔漏氣現象嚴重，瓦斯抽采濃度過低；由于鉆孔漏氣現象嚴重，使得很多礦區的瓦斯抽采濃度達不到可以利用濃度，使瓦斯利用成為困難，不得不將低濃度瓦斯排放到大氣之中，這不僅造成瓦斯資源的巨大浪費，而且造成對大氣的污染。使用“兩堵一注”工藝，抽采效果好，但是單孔成本較高。瓦斯抽采的封孔問題事關瓦斯抽采效果、瓦斯資源利用和煤礦安全生產等重大問題。所以，研究囊袋式封孔器的回收復用是降低成本、提高封孔質量的關鍵。

發明內容

本發明的目的是在保證抽采鉆孔封孔質量的前提下，盡可能降低單孔封孔成本，進而提供了一種可復用囊袋式礦用注漿封孔器極其注漿方法 。

本發明采用如下技術方案：

一種可復用囊袋式礦用注漿封孔器，包括囊袋以及穿過囊袋的抽采管路，所述囊袋包括注漿囊袋和注水囊袋，注漿囊袋設于注漿封孔段內側端，注水囊袋設于注漿封孔段外側端；將注水囊袋采用注水進行膨脹封堵，注漿囊袋仍采用注漿膨脹封堵。前、后兩個囊袋的材質不同，注水囊袋采用高彈性的高分子化合物組成，在壓力水作用下膨脹。

所述注漿囊袋外接有穿過注漿封孔段、注水囊袋的注漿管；

所述注漿封孔段外接有穿過注水囊袋的返漿管；

所述注水囊袋外接有注水管。

所述注水囊袋與注漿封孔段間加裝有隔離膜。隔離膜與抽采鉆孔的承壓性能基本一致，當注水囊袋注水后，隔離膜在囊袋膨脹作用下固定在囊袋與鉆孔內壁間，確保注漿液在隔離膜的作用下與注水囊袋完全隔離。封孔段漿液凝固后，放出注水囊袋中壓力水進行回收。

所述隔離膜上安裝有兩個直插式接頭，分別連接返漿管和注漿管。

所述注漿管上設有安全閥。

一種基于可復用囊袋式礦用注漿封孔器的注漿方法，注漿封孔過程如下：

第一步，將可復用囊袋式礦用注漿封孔器連接好并放置于抽采鉆孔內；

第二步，將注漿泵出漿管與可復用囊袋式礦用注漿封孔器的注水管連接，注漿泵攪拌桶內倒上清水，開啟注漿泵使注水囊袋注水膨脹，并且注水壓力維持在1.0-1.2MPa間；

第三步，注漿泵出漿管與注漿管連接，開啟注漿泵注漿；首先，注漿囊袋開始注漿，當注滿漿液且注漿壓力大于1.0MPa時，安全閥打開，開始向注漿段注漿；注漿段內充滿漿液且壓力維持在1.0-1.2MPa時，同時漿液由返漿管流出時，注漿結束；

第四步，注漿結束24h后，放出注水囊袋中的壓力水，并回收復用注水囊袋、注水管、部分抽采管路、部分返漿管和部分注漿管。