[發(fā)明專利]一種穿層鉆孔分離式全程瓦斯抽采封孔裝置

有效

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• 申請日: 2020-09-28
• 公開（公告）號: CN112196498B
• 公開（公告）日: 2022-09-02
• 發(fā)明（設計）人: 賈天讓;魏國營;閆江偉;王蔚;劉操;張明杰;馮陣東;劉小磊
• 申請（專利權）人: 河南理工大學
• 主分類號: E21B43/00
• 分類號: E21B43/00;E21F7/00;E21B33/138
• 代理公司: 蘇州拓云知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙) 32344
• 代理人: 李鋒

本發(fā)明公開了一種穿層鉆孔分離式全程瓦斯抽采封孔裝置，包括花管接頭、推送桿、花管、封孔管，其中，所述花管有管壁鏤空開孔，所述花管接頭與花管的上端固定連接，所述花管接頭能夠與推送桿可拆卸地連接，所述封孔管的外壁沿軸向設有至少兩個有一定距離的封孔囊袋，所述封孔囊袋環(huán)繞地貼合在封孔管外壁；且，所述封孔管能夠向兩個封孔囊袋內(nèi)噴射膨脹漿料；且，所述封孔管能夠向兩個封孔囊袋間的位置噴射填充漿料；所述花管的外壁環(huán)繞貼合有花管囊袋。與現(xiàn)有技術相比，該穿層鉆孔分離式全程瓦斯抽采封孔裝置，密封作用好，推送桿回收過程阻力小，能夠避免煤炭堵住集氣孔。

技術領域

本發(fā)明涉及一種煤礦瓦斯抽放技術領域，具體是一種穿層鉆孔分離式全程瓦斯抽采封孔裝置。

背景技術

煤礦瓦斯抽采就是向煤層和瓦斯集聚區(qū)域打鉆，將鉆孔接在專用的管路上，在地面建立瓦斯泵站，經(jīng)井下抽放瓦斯管道系統(tǒng)與抽放鉆孔連接，泵運轉時造成負壓，將瓦斯抽出。抽采瓦斯不僅是降低開采過程中的瓦斯涌出量、防止瓦斯超限和積聚，預防瓦斯爆炸和煤與瓦斯突出事故的重要措施，還可變害為利，作為煤炭伴生的資源加以開發(fā)利用。

在現(xiàn)有技術中，執(zhí)行底板巖巷穿層鉆孔配合水力沖孔增透技術預抽煤層條帶瓦斯區(qū)域防突措施過程中，出現(xiàn)抽采濃度低、流量衰減快等問題。

在現(xiàn)有技術中，采用全程下封孔管封孔后，礦井的抽采濃度和抽采量呈穩(wěn)定上升趨勢，但全程下封孔管存在封孔管對接時間長、在鉆孔內(nèi)易脫落、耗材多等問題。

在現(xiàn)有技術中，采用穿層鉆孔分離式全程瓦斯抽采技術，在鉆孔的穿煤段布置抽放花管，煤層底板以下封孔管上安裝固定裝置，采用“兩堵一注”帶壓封孔，鉆孔中間利用致密圍巖巖孔代替管道進行抽采，解決了封孔管對接時間長、在鉆孔內(nèi)易脫落的問題，減少了管道的耗材，降低了成本，但是，安置鉆孔下的花管時，預先混合膨脹劑的囊袋已經(jīng)開始膨脹，需要在一定時間內(nèi)完成，否則將會被卡住，此外，在回收安裝花管的推桿時容易造成花管松動，此外，花管的集氣孔在水力沖孔后松動的煤層中可能被煤炭堵塞，影響抽取效果。

此外，“兩堵一注”封孔工藝中，預先將膨脹劑在囊袋中混合后馬上放入孔內(nèi)，現(xiàn)場配制比例與使用標準比例存在差距，使得聚氨酯發(fā)泡材料不能達到其使用要求，而且容易由于操作過程中沒有將聚氨酯的兩種原料充分混合，致使聚氨酯發(fā)泡材料發(fā)泡倍數(shù)低、發(fā)泡粒徑不均勻等，另外，由于鉆孔的孔徑存在偏差、膨脹后的聚氨酯會產(chǎn)生體積收縮等問題，聚氨酯的使用量也無法預先計算，導致鉆孔環(huán)境容易形成導通空隙，嚴重影響鉆孔封孔質量，使后續(xù)的注漿材料可能克服“兩堵”材料與煤巖層之間、與抽采管之間的內(nèi)聚力，從而出現(xiàn)漏漿現(xiàn)象，甚至有可能將“兩堵”材料沖出鉆孔，不僅起不到注漿的作用，反而功虧一簣，又要重新進行二次封堵，既浪費時間又增加封孔成本。

因此，有必要提供一種穿層鉆孔分離式全程瓦斯抽采封孔裝置，以解決上述背景技術中提出的問題。

發(fā)明內(nèi)容

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術方案：一種穿層鉆孔分離式全程瓦斯抽采封孔裝置，包括花管接頭、推送桿、花管、封孔管，其中，所述花管有管壁鏤空開孔，所述花管接頭與花管的上端固定連接，所述花管接頭能夠與推送桿可拆卸地連接，所述封孔管的外壁沿軸向設有至少兩個有一定距離的封孔囊袋，所述封孔囊袋環(huán)繞地貼合在封孔管外壁；

且，所述封孔管能夠向兩個封孔囊袋內(nèi)噴射膨脹漿料；

且，所述封孔管能夠向兩個封孔囊袋間的位置噴射填充漿料；

所述花管的外壁環(huán)繞貼合有花管囊袋。

進一步的，作為優(yōu)選，所述花管接頭包括外壁、桁架，所述外壁內(nèi)側分布有多個連接孔，所述連接孔能夠跟推送桿嵌合連接，所述連接孔的下方固定有桁架，所述桁架上方固定有吊繩。

進一步的，作為優(yōu)選，所述花管包括外管、內(nèi)管，所述內(nèi)管能夠相對外管做軸向移動，所述外管與內(nèi)管相對應地分布有集氣孔，所述內(nèi)管通過往復運動裝置與外壁連接；