[發明專利]一種瓦斯抽采固定式封孔與堵漏一體化裝置

有效

• 申請號: 201810495622.4
• 申請日: 2018-05-22
• 公開（公告）號: CN108625819B
• 公開（公告）日: 2023-10-13
• 發明（設計）人: 孫玉寧;馬建宏;王志明;孫志東;宋維賓;周福寶;趙耀耀;孫天榜
• 申請（專利權）人: 河南理工大學
• 主分類號: E21B33/13
• 分類號: E21B33/13;E21F7/00
• 代理公司: 鄭州聯科專利事務所(普通合伙) 41104
• 代理人: 劉建芳

本發明公開了一種瓦斯抽采固定式封孔與堵漏一體化裝置，包括多孔管、第一囊袋、第二囊袋，多孔管包括并列的第一通道、第二通道、第三通道、第四通道，第一囊袋和第二囊袋均包括囊身、囊口，處于第一囊袋囊身內的多孔管上設有第一單向閥，多孔管上設有第一開孔；第二囊袋的囊身中部外側設有第二單向閥，第二囊袋囊身中部兩側的多孔管上設有第三單向閥、第四單向閥，多孔管上分別設有連通第一通道與第三單向閥的第三開孔、連通第一通道與第四單向閥的第四開孔；多孔管上設有單向壓力控制閥以及導漿孔。該裝置具有二次注漿保壓能力增強、可實現多段注漿堵漏的優點，同時該發明結構簡單，便于井下施工操作。

技術領域

本發明涉及煤礦開采設備技術領域，尤其是一種瓦斯抽采固定式封孔與堵漏一體化裝置。

背景技術

井下瓦斯預抽可以達到防治災害和非常規天然氣開采的雙重目的，但是這需要對煤層鉆孔進行高質量密封。瓦斯抽采鉆孔密封質量差會直接導致鉆孔漏氣，使得鉆孔濃度迅速衰減。即便是鉆孔初次密封質量較好，在地應力持續作用下，鉆孔會出現漏氣裂隙，進而使鉆孔濃度迅速降低。目前常用的幾種封孔技術有，聚氨酯封孔法、兩堵一注封孔法、囊袋式封孔法等。聚氨酯封孔法存在較多問題，已經逐漸被更優的技術所替代；采用聚氨酯堵孔、無機材料注漿式的兩堵一注封孔法操作復雜，并且封孔深度難以有效控制。并且，前兩種封孔技術均不能對鉆孔進行二次密封。專利號為ZL201310405906.7；ZL201320552836.3的發明專利公開了三囊袋注漿封孔器材，雖然已經取得較好的應用效果，但是其也會存在二次注漿不保壓及封孔長度有限的問題。以上現有技術的缺陷造成了井下瓦斯抽采封孔質量不良，抽采濃度不穩定。

發明內容

針對上述問題，本發明提供一種瓦斯抽采固定式封孔與堵漏一體化裝置，該裝置具有二次注漿保壓能力增強、可實現多段注漿堵漏的優點，同時該發明結構簡單，便于井下施工操作。

為達到上述目的，采用以下技術方案。

一種瓦斯抽采固定式封孔與堵漏一體化裝置，包括多孔管、第一囊袋、第二囊袋，所述多孔管包括并列的第一通道、第二通道、第三通道、第四通道，所述第一囊袋和第二囊袋依次套在所述多孔管的外壁上；所述第一囊袋和第二囊袋均包括圓筒形的囊身，囊身的兩端收束各形成一個囊口，第一囊袋和第二囊袋的囊口均通過束扎裝置與多孔管固定連接，處于第一囊袋囊身內的多孔管上設有第一單向閥，多孔管上設有連通第一通道與第一單向閥的第一開孔；第二囊袋的囊身中部通過束扎裝置與多孔管固定連接并在外側設有第二單向閥，第二囊袋的囊身中部、多孔管上對應設有連通第二單向閥與第二通道的第二開孔；處于第二囊袋囊身中部兩側的多孔管上設有所述第三單向閥、第四單向閥，多孔管上分別設有連通第一通道與第三單向閥的第三開孔、連通第一通道與第四單向閥的第四開孔；第一囊袋、第二囊袋與煤層鉆孔壁之間形成封閉的注漿空間，所述多孔管上設有連通第一通道與注漿空間的單向壓力控制閥以及連通第三通道與注漿空間的導漿孔。

所述第一通道為注漿通道，所述第二通道為裂隙封堵液通道，所述第三通道為導漿通道，所述第四通道為瓦斯流通道。

所述第二囊袋的兩側各設有一個第一囊袋，所述導漿孔設置在相鄰的兩個囊袋之間，單向壓力控制閥設置在第二囊袋和其中一個第一囊袋之間。當第一囊袋或第二囊袋中注入足量的漿液后，單向壓力控制閥達到預定壓力開啟，第一通道中的漿液就會通過單向壓力控制閥，可以實現對囊袋間形成的一個封閉空間進行注漿。

所述多孔管包括用于注入漿液的首端和伸入到煤層鉆孔中的末端，所述第一通道、第二通道、第三通道在末端處于密封截止狀態。可以使用水泥、堵頭等將注漿通道、裂隙封堵液通道以及導漿通道嚴密封堵。

所述首端與第一個封堵單元之間設有溢流安全閥，并與第一通道連通，其開啟壓力大于單向壓力控制閥。第一通道內的壓力過大時，溢流安全閥的及時開啟，可以避免由于注漿壓力過大造成第一囊袋或第二囊袋破損的現象。