[發明專利]一種深部煤層鉆孔的全孔深篩網管防塌孔封孔方法

在審

• 申請號: 201811073835.4
• 申請日: 2018-09-14
• 公開（公告）號: CN109209300A
• 公開（公告）日: 2019-01-15
• 發明（設計）人: 齊慶杰;趙尤信;張建國;賈新雷;張晉京;周新華
• 申請（專利權）人: 遼寧工程技術大學
• 主分類號: E21B43/08
• 分類號: E21B43/08;E21B33/13
• 代理公司: 沈陽東大知識產權代理有限公司 21109
• 代理人: 梁焱

一種深部煤層鉆孔的全孔深篩網管防塌孔封孔方法，按以下步驟進行：(1)將抽采管的一端與篩網管的前端連接，篩網管設有通孔；(2)將外囊袋、內囊袋和注漿管裝配在抽采管上構成封孔器；(3)打鉆完成后，將帶有篩網管的抽采管順入鉆孔內，對鉆孔進行封孔；(4)對注漿段進行注漿，完成鉆孔封堵。本發明的方法使封孔器在鉆孔坍塌，抽釆負壓的作用下抽釆能正常進行，不會發生由于鉆孔坍塌而導致煤屑堵塞抽采管，還能有效的避免負壓能浪費。

技術領域

本發明屬于采礦技術領域，特別涉及一種深部煤層鉆孔的全孔深篩網管防塌孔封孔方法。

背景技術

近年來國內許多礦區均已進入深部開采階段，由淺部進入深部后，地質構造變得復雜、自重應力增大，煤巖體內積聚大量的能量，非突礦井向突出礦井轉變，使得深部煤巖的破壞更具沖擊性和突然性，深部瓦斯抽釆鉆孔更容易坍塌，因此深部瓦斯抽釆急需變更抽釆鉆孔的封孔方法以提高抽釆效果。

現有瓦斯抽釆鉆孔較多的應用“兩堵一注”封孔器進行封孔，其封孔原理是利用注漿泵通過注漿管對兩膠囊袋及兩膠囊袋中間的注漿段注漿，完成鉆孔整個封孔段的封堵；兩膠囊袋都纏繞在抽釆管上，利用抽釆管對煤層瓦斯進行抽采。

在深部開采階段，受“三高一擾動”作用，深部工程圍巖的地質力學環境較淺部發生了很大變化，深部煤層內部壓力較淺部煤層內部壓力增大、硬巖礦井向軟巖礦井的轉化、煤層透氣性變小等現象使鉆孔發生塌孔的現象，由于抽釆負壓的作用，抽采管很容易發生堵塞，在抽釆過程中必然會引起抽釆濃度的下降、抽采率變低并延長抽釆周期；現有的“兩堵一注”封孔器封孔長度為鉆孔孔口到應力集中區峰值的距離，在應力集中區峰值之后的鉆孔受到煤層內部的壓力發生坍塌，在抽釆過程中坍塌部分的鉆孔的抽釆負壓壓損較大，浪費負壓能。

現有封孔方式不能對深部煤層瓦斯抽釆鉆孔的全孔深抽釆長度進行完全的抽釆，特別是深部煤層內部壓力增大導致的鉆孔塌孔，由鉆孔塌孔引起的抽采管堵塞、抽釆濃度下降、抽采率降低以及抽釆負壓的壓力損失，浪費負壓能等現象。

發明內容

針對現有“兩堵一注”封孔工藝在深部開采階段存在的上述問題，本發明提供一種深部煤層鉆孔的全孔深篩網管防塌孔封孔方法，在抽采管上設置通孔，將部分抽采管改造成篩網管，使其在塌孔后仍能保持通道暢通，提高抽采率。

本發明的方法按以下步驟進行：

1、將抽采管的一端與篩網管的前端連接，所述的篩網管上設有均勻分布的通孔，并且篩網管的末端設有封頭或封堵物進行封閉；

2、將外囊袋、內囊袋和注漿管裝配在抽采管上構成封孔器；

3、在鉆孔打鉆完成后，將帶有篩網管的抽采管順入鉆孔內，對鉆孔進行封孔，并使篩網管末端與鉆孔末端的間距小于抽采管管壁與鉆孔內側壁的間距；

4、完成封孔后，通過注漿管對外囊袋和內囊袋之間的注漿段進行注漿，完成鉆孔封堵。

上述方法中，通孔的直徑為3～5mm；全部通孔的總面積為抽采管截面面積的1～2倍。

上述方法中，當打鉆完成后，在半小時之內將抽采管置于鉆孔內，并完成外囊袋、內囊袋和注漿管的裝配。

上述方法中，篩網管與抽采管為一體結構，或者篩網管與抽采管穿插在同一個PVC管內進行連接；篩網管為一段，或者由多段組成；當篩網管由多段組成時，相鄰兩段通過穿插在同一個PVC管內進行連接；當采用PVC管進行連接時，抽采管和篩網管分別PVC-U專用膠與PVC管粘接固定在一起。