[實用新型]一種瓦斯抽采鉆孔非凝固恒壓漿液囊袋封孔系統

有效

• 申請號: 202020786058.4
• 申請日: 2020-05-13
• 公開（公告）號: CN212130542U
• 公開（公告）日: 2020-12-11
• 發明（設計）人: 程健維;梅境;田松杰;吳宇辰;王鈺;毛佳偉;王宇;張瑞祎;王最;李明洋;羅望
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: E21F7/00
• 分類號: E21F7/00;E21B33/13
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 王美章

本實用新型公開了一種瓦斯抽采鉆孔非凝固恒壓漿液囊袋封孔系統，通過一定壓力將半流體封孔材料注入兩段封孔器形成的封孔段內，注滿封孔段后繼續注漿一段時間，直至其內部漿液達到一定的壓強，停止注漿；然后對鉆孔內的高濃度瓦斯進行初步抽采，同時通過壓力傳感裝置實時監測漿液內部的壓強變化，并將數據傳到控制系統；一旦內部壓力下降到觸發漿液補充的壓力，則開始向封孔區間內補充漿液，直至重新達到所需的壓強。本實用新型瓦斯抽采鉆孔非凝固恒壓漿液囊袋封孔系統可以實現無人條件下使處于恒定壓強下的流動性極強的半流體狀的漿液隨時主動封堵鉆孔周圍新發育的裂隙，實現瓦斯鉆孔動態封堵，提高鉆孔的抽采濃度并延長有效抽采時間。

技術領域

本實用新型公開了一種瓦斯抽采鉆孔恒壓囊袋非凝固漿液封孔系統，屬于井下瓦斯防治技術領域。

背景技術

隨著煤礦開采深度的增加，煤礦的瓦斯問題日益嚴重，尤其是高瓦斯低透氣性煤層的瓦斯治理問題，一直嚴重制約著煤礦的安全生產。因此，煤層鉆孔瓦斯抽采作為防治瓦斯突出的重要措施一直被廣泛應用，但是在瓦斯抽采的過程中，一直存在著抽采濃度低、效果差、持續時間短等各種問題。在瓦斯抽采初期其濃度一般較高，能夠達到預期效果，但隨著瓦斯抽采系統的延續，在有效地應力、解吸瓦斯、抽放負壓等綜合作用下，抽采鉆孔圍巖裂隙迅速發育、擴展，發生變形破壞并出現大量次生裂隙，封孔段與鉆孔壁或其圍巖拓展裂隙形成“漏氣”通道，導致抽采后期孔口抽采負壓急劇下降，降低了瓦斯抽采效果，并縮短了鉆孔有效抽采周期，嚴重影響煤層瓦斯抽采率。

傳統的封孔方法大多采用膨脹水泥砂漿、黃泥漿等對鉆孔兩端進行封堵，但是這種方法對于鉆孔周圍產生的裂隙只能進行一次性的封堵，且封孔材料凝固后由于自身的收縮性而使鉆孔空間無法被完全填滿，從而導致裂隙區難以有效封堵，鉆孔漏氣嚴重，密封質量差；為了提高封孔效果，經常需要在一次封孔的基礎上使用二次封孔技術來封堵鉆孔周圍的裂隙，耗時耗工，而且還要購置專門的二次封孔設備，增加生產成本，封孔效果依然不理想。

實用新型內容

為了克服現有技術存在的各種不足，本實用新型提出一種瓦斯抽采鉆孔恒壓囊袋非凝固漿液封孔系統，可以完全實現無人條件下對抽采瓦斯鉆孔封孔狀況進行自動監測，一旦鉆孔周圍有裂隙產生，壓力下降則裝置可以自動啟動進行配漿、補漿工作，保證封孔段內漿液始終保持一種恒壓狀態，實現瓦斯鉆孔動態封堵過程，抽采鉆孔密封效果好，提高鉆孔的抽采濃度并延長有效抽采時間。

為實現上述實用新型目的，本實用新型采用如下的技術方案：

一種瓦斯抽采鉆孔非凝固恒壓漿液囊袋封孔系統，包括：

瓦斯抽采管，位于主注漿孔中心，用于瓦斯抽采，主注漿孔內沿所述瓦斯抽采管軸線方向間隔設置有兩個封孔用囊袋，分別是第一封孔囊袋和第二封孔囊袋；

第一灌漿管，用于向所述第一封孔囊袋內灌漿；

第二灌漿管，用于向所述第二封孔囊袋內灌漿；

第三灌漿管，用于向所述第一封孔囊袋和第二封孔囊袋之間的一段主注漿孔中灌漿；

漿液控制系統，向所述灌漿管供應漿液，包括：料倉、供水管路、攪拌筒、出漿管和控制器，其中，所述料倉內裝有粉料，料倉的底部出料口與攪拌筒相連，料倉的底部出料口處安裝有第一電動閥；

供水管路包括水源和注水管，注水管與攪拌筒相連并在注水口處設有第二電動閥；

攪拌筒內安裝有攪拌槳葉，攪拌筒位于攪拌槳葉的一側安裝有推動活塞，攪拌筒上位于攪拌槳葉另一側的底部安裝有主出漿管，主出漿管入口旁設有漿液濃度傳感器；

主出漿管分別通過出漿管單元與灌漿管相連，每個出漿管單元上均設有第三電動閥；

第一灌漿管、第二灌漿管和第三灌漿管的內部均設有壓力傳感器；

所述壓力傳感器、漿液濃度傳感器均與控制器的信號輸入端連接；