[發明專利]一種大俯角長距離煤層瓦斯壓力測試鉆孔水泥砂漿封孔方法

有效

• 申請號: 201810080731.X
• 申請日: 2018-01-28
• 公開（公告）號: CN108361002B
• 公開（公告）日: 2020-10-02
• 發明（設計）人: 趙訓;馮濤;劉俊;鐘詩穎;韓真理;李洪生;李樹清
• 申請（專利權）人: 湖南科技大學;貴州省礦山安全科學研究院;貴州理工學院
• 主分類號: E21B33/13
• 分類號: E21B33/13;E21B47/06;E21F7/00
• 代理公司: 張家界市慧誠商標專利事務所 43209
• 代理人: 高紅旺

本發明公開了一種大俯角長距離煤層瓦斯壓力測試鉆孔水泥砂漿封孔方法，屬于煤礦安全生產技術領域。該方法通過二根測壓管設計兩組擋板，每組由一個固定擋盤、活動擋盤和膠墊通過鐵絲捆扎固定而成，組合膨脹棉紗和粗砂袋對漿夜進行長距離定點封堵，解決漿夜滲漏和沖破擋板的問題；通過向鉆孔內插入注漿管采用自下而上的注漿方式，解決鉆孔內積水不易排出的問題；二次封孔時先用壓風吹入干砂，孔口段加入膨脹棉紗和速凝劑攪拌，有效地封堵住了鉆孔。本發明是一種“科學、可靠、高效、經濟”的注漿封孔技術，能有效地進行煤層瓦斯壓力測試的大俯角長距離封孔，保證了煤層瓦斯壓力的準確性，其鮮明的特別是材料來源便捷，加工簡單，成本經濟，方法易于工人掌握，可廣泛地在煤礦推廣使用。

技術領域

本發明屬于煤礦安全生產技術領域，具體涉及一種大俯角長距離煤層瓦斯壓力測試鉆孔水泥砂漿封孔方法。

背景技術

煤礦瓦斯是造成礦井安全事故的主要因素之一，煤層瓦斯壓力是煤與瓦斯突出發生的必須的動力和必要條件。煤層瓦斯壓力的測試是新建礦井、改擴建礦井、延伸開拓礦井、生產礦井的一項重要基礎性工作，它對于煤與瓦斯突出危險性預測與合理制訂防突措施均起著重要的作用。因此，準確測定煤層瓦斯壓力是十分重要的。

目前，測試煤層瓦斯壓力封孔的方法主要分為膠囊（膠圈）—密封粘液和注漿兩大類， 為了準確測試單一煤層的瓦斯壓力，這兩大類一般的封孔長度都不大于20m。但針對近距離煤層群，需要穿過中間煤層或煤線測試目標煤層的瓦斯壓力，或是測壓開孔位置距離目標煤層較遠時，為了準確測得目標煤層的瓦斯壓力，而不是綜合瓦斯壓力時，均須進行長距離封孔，即封堵過鉆孔穿過的中間煤層或煤線。

通過多年來現場的應用發現，現有的膠囊（膠圈）—密封粘液和注漿封孔工藝，針對短距離，甚至不超過30m，封孔技術是成熟的，效果良好，但一般經濟成本較高，操作工序復雜，工人不易掌握，而對于長距離封孔，特別是大于50m的鉆孔，還需要解決夾持器（擋板）定點安裝和固定不易，同時俯角長鉆孔孔內積水的問題。相比膠囊（膠圈）—密封粘液封孔，注水泥砂漿封孔，簡稱注漿封孔，所需的材料為煤礦上的常用材料，不需要專門購買，經濟成本較低，操作工序也簡單，工人很容易掌握?；诖耍槍﹂L距離封孔，特別是大傾角條件下，封孔難度隨著長度的增大而增加，更需要一種不但技術可靠、操作簡單的封孔方法，還需要其經濟成本低、取材方便，繼而才能更加廣泛地應用于煤礦，真正做到“科學、可靠、高效、經濟”。因此，研究大俯角長距離煤層瓦斯壓力測試鉆孔水泥砂漿封孔方法十分必要。

發明內容

為了解決現有長距離封孔存在的技術問題，本發明提供一種大俯角長距離煤層瓦斯壓力測試鉆孔水泥砂漿封孔方法，不但“科學、可靠、高效、經濟”，還重點解決了大俯角長距離鉆孔擋板定點堵漿和注漿過程中孔內積水有效排出的技術難題。

本發明的技術方案是：一種大俯角長距離煤層瓦斯壓力測試鉆孔水泥砂漿封孔方法，包括以下步驟：

1）從開孔地點向目標煤層施工直徑為φ65～φ95mm穿層鉆孔，鉆孔穿過中間煤層或煤線到達目標煤層底板2～3m終鉆，清理鉆孔內的積水和孔渣；

2）預制一定長度兩端具有絲口的測壓管和注漿管，和用于連接相鄰兩測壓管或注漿管的管接頭，備用；

3）取二根測壓管，分別在每根測壓管距上管口40cm處設置擋板，在測壓管鄰近擋板的位置設置膨脹棉紗，棉紗長1～1.5m；在位于下方的測壓管上加工篩孔為測壓尾管，在位于上方的測壓管上的擋板處向鉆孔孔底方向設置一個長度50cm的粗砂袋，粗砂袋外側壁輪廓成為圓柱形，圓柱形直徑同擋板直徑；

4）將前述二根設置有擋板的測壓管用管接頭連接起來，組成具有雙擋板的測壓管，先送入鉆孔內，然后將預制好的測壓管用管接頭連接并依次放入鉆孔內，使測壓管總長度超過中間最下部一層煤或煤線底板至少10m，或到達目標煤層頂板上部1～1.5m位置；在向鉆孔內送管過程中，不要來回拉動測壓管，當送管到目標位置后，再來回用力拉測壓管，使棉紗及粗砂袋緊縮固定，最好直至拉不動為止；