[發明專利]一種提高瓦斯抽采效果的封孔方法

有效

• 申請號: 202010512240.5
• 申請日: 2020-06-08
• 公開（公告）號: CN111485936B
• 公開（公告）日: 2021-07-09
• 發明（設計）人: 王圣程;王英杰;胡東亮;劉應科;盧守青;黃蘭英;胡勝勇;祿利剛;張朕;宋雪娟;宋雷;楊捷;王艷
• 申請（專利權）人: 徐州工程學院;山西呂梁離石金暉榮泰煤業有限公司
• 主分類號: E21F7/00
• 分類號: E21F7/00;E21B33/13;E21B7/28;C09K8/467;C04B28/00
• 代理公司: 北京淮海知識產權代理事務所(普通合伙) 32205
• 代理人: 張旭

本發明公開了一種提高瓦斯抽采效果的封孔方法，采用瓦斯抽采鉆孔的變孔徑封孔與分段封孔，其中第一組聚氨酯封孔袋與第二組封孔袋之間形成的第一密封空間采用聚氨酯材料進行密封，聚氨酯材料能進入第二變徑段和第三變徑段內，從而有效地增加了封孔材料和孔壁的粘結力和摩擦力，提高了封孔材料和孔壁的粘合的緊密程度，保持高濃度抽采瓦斯；第二組聚氨酯封孔袋與第三組封孔袋之間形成的第二密封空間采用先吹入裂隙粘結混合材料，能在壓風系統的作用下使裂隙粘結混合材料進入第一變徑段內并運移到深部裂隙；然后裂隙粘結混合材料與水混合形成的稀釋漿液，能夠滲透入到鉆孔周圍的微小裂隙中，從而實現對鉆孔內和鉆孔周圍裂隙的有效封堵。

技術領域

本發明涉及一種瓦斯抽采孔的封孔方法，具體是一種提高瓦斯抽采效果的封孔方法。

背景技術

隨著煤礦開采深度和強度的增加，瓦斯災害已成為現階段制約國內礦井實現高效高產的瓶頸。為了保證礦井的安全生產，施工鉆孔抽采煤層和采空區瓦斯是降低煤層瓦斯含量及工作面瓦斯涌出量的有效措施。現有不少礦井瓦斯抽采率普遍不高，除了受煤層透氣性系數等地質條件的影響外，最主要的原因是隨著瓦斯抽采的持續進行，封孔材料與瓦斯抽采鉆孔的孔壁產生裂隙，造成漏氣嚴重，最終導致瓦斯抽采濃度降低。

目前，國內各大煤礦主要采用聚氨酯類材料發泡封堵瓦斯抽采鉆孔，現有鉆孔都是鉆設的定值孔徑，在封孔后進行瓦斯抽采一定時間后，由于地應力等作用會導致鉆孔發生變形，封孔材料和孔壁的粘結力和摩擦力減小產生裂隙，外界空氣在抽采負壓的作用下會從裂隙進入鉆孔內，從而導致從鉆孔內抽采出的瓦斯濃度降低，給瓦斯抽采系統和礦井采掘工作帶來嚴重的安全隱患。因此如何通過提高封孔質量來減少漏氣、提高瓦斯抽采效果是本行業亟待解決的問題。

發明內容

針對上述現有技術存在的問題，本發明提供一種提高瓦斯抽采效果的封孔方法，能有效提高封孔質量來減少瓦斯抽采鉆孔發生漏氣的情況，最終保證瓦斯持續抽采的效果。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案是：一種提高瓦斯抽采效果的封孔方法，具體步驟為：

A、根據煤層情況確定煤層打鉆位置，并按照瓦斯抽采鉆孔的設計角度、深度完成鉆孔的鉆取；

B、采用可變徑鉆頭，先使可變徑鉆頭處于初始直徑，然后將可變徑鉆頭沿瓦斯抽采鉆孔鉆進1m～1.5m停止并保持可變徑鉆頭的旋轉，此時控制可變徑鉆頭的直徑逐漸變大，對該位置進行擴孔，使鉆頭直徑增加0.1m～0.2m，從而形成第一變徑段；

C、將可變徑鉆頭的直徑恢復至初始直徑，然后將可變徑鉆頭沿瓦斯抽采鉆孔繼續鉆進3m～3.5m停止并保持可變徑鉆頭的旋轉，此時控制可變徑鉆頭的直徑逐漸變大，對該位置進行擴孔，使鉆頭直徑增加0.1m～0.2m，從而形成第二變徑段；

D、將可變徑鉆頭的直徑恢復至初始直徑，然后將可變徑鉆頭沿瓦斯抽采鉆孔繼續鉆進3m～3.5m停止并保持可變徑鉆頭的旋轉，此時控制可變徑鉆頭的直徑逐漸變大，對該位置進行擴孔，使鉆頭直徑增加0.1m～0.2m，從而形成第三變徑段，然后將可變徑鉆頭的直徑恢復至初始直徑，并將可變徑鉆頭從瓦斯抽采鉆孔內取出；

E、組裝封孔管，確保封孔管的總長度為12m～13m，在距離封孔管前端1m～1.5m的位置，捆綁第一組聚氨酯封孔袋，在距離封孔管前端6m～6.5m的位置上捆綁第二組聚氨酯封孔袋，在距離封孔管前端11.5m～12m的位置上捆綁第三組聚氨酯封孔袋；第一注漿管固定在第二組聚氨酯封孔袋和第三組聚氨酯封孔袋的側部、且與封孔管平行；第二注漿管和回漿管均固定在第三組聚氨酯封孔袋的側部；