[發明專利]一種穿層鉆孔分離式全程瓦斯抽采封孔裝置及其封孔方法

有效

• 申請號: 201810056272.1
• 申請日: 2018-01-20
• 公開（公告）號: CN108086945B
• 公開（公告）日: 2023-10-03
• 發明（設計）人: 仝耀軍;丁劍;劉圣潔;侯尚武;白明鍇;段李宏;王振廣;姚春雨;孫建;韋晶
• 申請（專利權）人: 河南永錦能源有限公司
• 主分類號: E21B33/13
• 分類號: E21B33/13;E21F7/00
• 代理公司: 鄭州博駿知識產權代理事務所(普通合伙) 41222
• 代理人: 任坤

1.一種穿層鉆孔分離式全程瓦斯抽采封孔裝置，包括：鉆設在煤層中的鉆孔，所述的鉆孔頂端在二1煤層的形成的鉆孔氣室，其特征在于：所述的鉆孔氣室內腔中設置有上封孔管，鉆孔下端設置有下封孔管，所述的上封孔管上開設有孔，下封孔管上無孔，上封孔管的頂部設置有圓錐型堵頭,上封孔管的管壁上套設有封孔管固定裝置，上封孔管通過推送桿頂著圓錐型堵頭將上封孔管送入鉆孔氣室的上部，下封孔管的外管壁與鉆孔氣室的內管壁形成的空腔中設置有上囊袋和下囊袋，上囊袋和下囊袋內填充有膨脹漿料，上囊袋和下囊袋形成的中間空腔填充有膨脹漿料，下封孔管上設有注漿管，注漿管上安裝有閥門，通過注漿管注入膨脹漿料。

2.根據權利要求1所述的穿層鉆孔分離式全程瓦斯抽采封孔裝置，其特征在于：所述的封孔管固定裝置為棉布囊袋，棉布囊袋上設置有拉鏈，通過拉鏈注入聚氨酯。

3.根據權利要求2所述的穿層鉆孔分離式全程瓦斯抽采封孔裝置，其特征在于：所述的棉布囊袋套設在上封孔管管壁上，棉布囊袋的直徑根據上封孔管的直徑來確定。

4.根據權利要求1所述的穿層鉆孔分離式全程瓦斯抽采封孔裝置，其特征在于：所述的推送桿為采用空心合金鋼管制成金屬推送桿。

5.根據權利要求4所述的穿層鉆孔分離式全程瓦斯抽采封孔裝置，其特征在于：所述的推送桿為若干段φ為10mm，d為1m的小推送桿拼接而成，所述的小推送桿的兩端頭安裝有快速接頭，一端為母接頭，另一端為公接頭實現快速對接。

6.根據權利要求1所述的穿層鉆孔分離式全程瓦斯抽采封孔裝置，其特征在于：所述的膨脹漿料為膨脹水泥。

7.一種穿層鉆孔分離式全程瓦斯抽采其封孔方法，其特征在于：

所述的方法包括以下步驟：

步驟1：在見煤點以下1～2m位置無裂隙發育的位置鉆孔，使得鉆孔的直徑達到94mm，穿過煤層進入煤層1～2m停鉆，由于瓦斯較輕，便聚集在鉆孔頂部1～2m的空間里形成鉆孔氣室；

步驟2：鉆孔鉆好，驗收合格后，準備與鉆孔氣室煤段長度相應的上封孔管，上封孔管的直徑為50mm，根據已經形成的鉆孔氣室確定好鉆孔氣室內無煤泥滯留孔壁處的位置高度來確定封孔管固定裝置套設的上封孔管的位置，無煤泥滯留孔壁處適合封孔管固定裝置內填充的聚氨酯膨脹和凝固；

步驟3：根據步驟2中確定的封孔管固定裝置套設的位置，將直徑為65～70mm棉布囊袋的封孔管固定裝置套設在上封孔管上，在固定位置的封孔管處纏繞幾圈紙膠帶防止下滑脫落；打開封孔管固定裝置的拉鏈，取20～30g的聚氨酯用手搓3～5下使之混合，通過拉鏈口倒入封孔管固定裝置內后，關閉拉鏈；

步驟4：根據鉆孔的長度，通過快速接頭安裝若干段的小推送桿使推送桿的總長度大于鉆孔氣室的長度，并使用該拼接好的金屬推送桿頂住上封孔管的圓錐型堵頭將步驟3中安裝有封孔管固定裝置的上封孔管送入鉆孔頂端的鉆孔氣室內，5～15min后，待步驟3中注入的聚氨酯膨脹后直徑達到120～150mm，可受壓2～3MPa后，撤回金屬推送桿；

步驟5：在距離鉆孔管口9m處固定一個上囊袋，在囊中間插入下封孔管，并在距離鉆孔管口1m處再固定一個下囊袋，使得兩個囊袋與鉆孔氣室的內壁和下封孔管外壁形成一個封閉的空腔，在下囊袋上連接注漿管；

步驟6：將膨脹水泥倒入攪拌桶，與水的比例1:0.8進行攪拌成糊狀，將便攜式注漿泵的吸漿口沉浸在攪拌桶里，注漿泵的出漿口與注漿管連接，向步驟5中的空腔內注漿，當注漿泵壓力達到1.5MPa不再上升時，停止注漿；

步驟8：將注漿泵的出漿口從注漿管上拔下后，關閉注漿管上閥門，封管結束。