[發明專利]一種溶劑式快速封孔裝置及封孔方法

在審

• 申請號: 201910108315.0
• 申請日: 2019-01-28
• 公開（公告）號: CN109667561A
• 公開（公告）日: 2019-04-23
• 發明（設計）人: 張猛;范成林;覃樂;杜曉勇;鐘定云
• 申請（專利權）人: 重慶廣創工貿有限責任公司;張猛
• 主分類號: E21B33/13
• 分類號: E21B33/13;E21F7/00
• 代理公司: 重慶市前沿專利事務所(普通合伙) 50211
• 代理人: 劉代春

本發明公開了一種溶劑式快速封孔裝置及封孔方法，封孔裝置包括封孔管，封孔管上套裝有至少一個溶劑容器，溶劑容器呈雙層結構的環形筒狀或環形袋狀；溶劑容器的里層內壁能夠與封孔管形成密封，溶劑容器的外層外壁能夠與擬封鉆孔內壁之間形成密封連接，溶劑容器上設有溶劑灌注口，溶劑灌注口通過瓶塞或瓶蓋密封；封孔管上設有分別位于溶劑容器內外側的內外封擋裝置；封孔方法包括向溶劑容器內灌注第一和第二溶劑，并晃動溶劑容器數次，再將封擋裝置置入鉆孔中，并利用孔口塞封堵孔口。本發明的有益效果是，封孔裝置結構簡單，封孔方法封孔操作方便、封孔時間短、封孔效果好，且封孔成本低。

技術領域

本發明涉及煤層瓦斯抽采技術領域的封孔技術，特別是一種溶劑式快速封孔裝置及封孔方法。

背景技術

煤炭在我國一次能源消費構成中占67％，而目前95％的煤礦均為地下開采，我國的近600座重點礦井中，高瓦斯礦井約占50％，是世界上煤礦瓦斯最嚴重的國家。近年來，隨著煤炭產量增大和礦井向深部延伸，高瓦斯及煤與瓦斯突出礦井日益增多，煤層瓦斯涌出量不斷加大，煤與瓦斯突出問題在全世界主要產煤國家已成為影響安全生產的最主要因素。建立礦井瓦斯監測監控系統、完善礦井通風系統、建立礦井突出預警系統等均為礦井瓦斯治理的有力措施，但最根本的措施仍為瓦斯抽采，鉆孔施工完成后，關鍵在于瓦斯抽采系統的維護及抽采鉆孔的封孔。

目前，在用的封孔方法及封孔裝置非常多，主要有水泥砂漿機械封孔、AB膠纏棉紗封孔、膠囊快速封孔器封孔等方式，但水泥砂漿機械封孔時，水泥在凝固過程中要收縮；AB膠纏棉紗封孔時AB膠容易向前后膨脹而減弱了橫向膨脹效果；快速封孔器封孔成本過高，時間長后密封不嚴，從而使目前井下抽采鉆孔經常出現漏氣現象，這既影響了局部鉆孔的瓦斯抽采效果，又降低了礦井瓦斯抽采總濃度。因此，亟需研制一種既能將抽采鉆孔封堵嚴密，又便于操作，且成本較低、封孔速度快的封孔裝置及封孔方法。

發明內容

本發明的第一目的就是針對現有技術的不足，提供一種結構簡單、封孔操作方便和封孔效果好的用于溶劑式快速封孔的封孔裝置，本發明的第二目的，就是提供一種溶劑式快速封孔方法，該方法封孔操作方便、封孔速度快、封孔效果好、封孔成本低。

為實現第一目的，本發明采用如下技術方案。

一種溶劑式快速封孔裝置，包括封孔管，在封孔管外壁上套裝固定有至少一個溶劑容器，該溶劑容器呈雙層結構的環形筒狀或環形袋狀；溶劑容器的里層內壁能夠與封孔管形成密封，溶劑容器的外層外壁能夠與擬封鉆孔內壁之間形成密封連接，溶劑容器上設有溶劑灌注口，溶劑灌注口通過瓶塞或瓶蓋密封；所述封孔管上設有分別位于溶劑容器內外側的內封擋裝置和外封擋裝置，以分別在封孔管和擬封鉆孔之間形成內封孔段和外封孔段。

采用前述技術方案的本發明，在用于封孔時，根據鉆孔的巖質具體情況，在封孔管上的內封擋裝置和外封擋裝置之間設置至少一個與封孔管形成固定連接的溶劑容器，溶劑容器內可預制成灌裝有第一溶劑的狀態，若溶劑容器內無第一溶劑，則先向溶劑容器內灌注第一封孔溶劑，如封孔聚酯料，接著向溶劑容器內灌注第二封孔溶劑后，如溶劑催化劑，再通過封孔管搖晃溶劑容器使兩種封孔溶劑充分混合，在溶劑催化劑灌注后的規定時間內，將封孔裝置置入鉆孔內，其置入深度也應根據鉆孔的巖質情況具體確定，等待封孔溶劑膨脹后充填在鉆孔內的內封擋裝置和外封擋裝置之間的空間內，等待3～5分鐘固化后即可抽采瓦斯。內封擋裝置和外封擋裝置用于限制封孔料的軸向膨脹空間，確保封孔效果。其結構簡單、封孔操作方便、封孔時間短、封孔效果好，且封孔成本低。

優選的，在溶劑容器呈環形筒狀的方案中，所述溶劑容器由半硬質塑料制成；或者，溶劑容器由前后兩段組成，前段由半硬質塑料制成，后段由橡膠制成，且前段朝向鉆孔里端；溶劑容器的里端突起有環形凸緣，溶劑容器通過所述環形凸緣由抱箍與所述封孔管固定連接。半硬質塑料亦采用白色或淺色的半透明塑料，以便觀察兩種溶劑混合過程中的顏色變化和混合均勻度，確保在膨脹前送入鉆孔內。而兩段結構容器的橡膠段更利于與鉆孔形成緊密密封，兩段的半硬質塑料和橡膠熱融合在一起。