[發明專利]一種近距離煤層底板穿層卸壓鉆孔封孔系統及方法

在審

• 申請號: 202110025206.X
• 申請日: 2021-01-08
• 公開（公告）號: CN112682092A
• 公開（公告）日: 2021-04-20
• 發明（設計）人: 李少波;王磊;朱傳奇;陳禮鵬
• 申請（專利權）人: 安徽理工大學
• 主分類號: E21F7/00
• 分類號: E21F7/00;E21B33/13;E21B47/00;C09K8/44
• 代理公司: 合肥興東知識產權代理有限公司 34148
• 代理人: 朱波

1.一種近距離煤層底板穿層卸壓鉆孔封孔系統，涉及到底板卸壓鉆孔(1)，其特征在于，所述鉆孔(1)內安裝有護孔管(2)，所述護孔管(2)的深入煤層(4)的采集端設有多孔式花管(3)用于抽采瓦斯(5)；由內向外沿瓦斯抽采方向上的護孔管(2)外周的鉆孔(1)內依次設有聚氨酯封堵層(6)、水泥砂漿層(7)用于封堵鉆孔(1)。

2.根據權利要求1所述的近距離煤層底板穿層卸壓鉆孔封孔系統，其特征在于，還包括細砂層(8)，所述細砂層(8)位于水泥砂漿層(7)上方用于填充封堵采動影響所產生的圍巖裂隙。

3.根據權利要求2所述的近距離煤層底板穿層卸壓鉆孔封孔系統，其特征在于，所述細砂層(8)的深度為5m，細砂的粒徑為0.125mm～0.25mm。

4.根據權利要求1所述的近距離煤層底板穿層卸壓鉆孔封孔系統，其特征在于，所述護孔管(2)為材質護孔管，所述多孔式花管(3)與護孔管(2)一體成型，所述多孔式花管(3)位于煤層瓦斯富集空間并深入煤層底板以下0.5m。

5.根據權利要求1所述的近距離煤層底板穿層卸壓鉆孔封孔系統，其特征在于，還包括瓦斯濃度在線監測裝置(10)，所述護孔管(2)在鉆孔(1)外連接有礦井瓦斯抽采主管路(11)，所述礦井瓦斯抽采主管路(11)上安裝瓦斯濃度在線監測裝置(10)用于監測鉆孔(1)內瓦斯濃度，所述瓦斯濃度在線監測裝置(10)與地面調度中心有線相連。

6.根據權利要求5所述的近距離煤層底板穿層卸壓鉆孔封孔系統，其特征在于，所述瓦斯濃度在線監測裝置(10)將瓦斯濃度數據信號通過光纖傳輸到終端服務器，地面調度中心與終端服務器相連用于在線顯示鉆孔(1)內瓦斯濃度。

7.根據權利要求6所述的近距離煤層底板穿層卸壓鉆孔封孔系統，其特征在于，當鉆孔(1)內瓦斯濃度較低時，位于地面的調度中心在線顯示濃度較低，表明封孔效果不良。

8.根據權利要求1所述的近距離煤層底板穿層卸壓鉆孔封孔系統，其特征在于，所述聚氨酯封堵層(6)包括異氰酸酯與聚醚多元醇，所述聚氨酯封堵層(6)為囊袋包裝的異氰酸酯與聚醚多元醇以1∶1比例混合并在膨脹前注入到鉆孔(1)內形成的聚氨酯封堵層(6)。

9.根據權利要求1所述的近距離煤層底板穿層卸壓鉆孔封孔系統，其特征在于，所述水泥砂漿層(7)為通過注漿管(9)向鉆孔(1)內注入水泥砂漿凝固而形成的水泥砂漿層(7)。

10.一種近距離煤層底板穿層卸壓鉆孔封孔方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、實施鉆孔，鉆孔穿過煤層0.5m，排出鉆孔內積水和煤渣，在鉆孔內下放材質護孔管；

S2、在護孔管與鉆孔間以1∶1比例注入囊袋包裝的異氰酸酯與聚醚多元醇形成聚氨酯封堵層；

S3、聚氨酯封堵層凝固后通過注漿管注入水泥砂漿形成水泥砂漿層，水泥砂漿層在聚氨酯封堵層之上；

S4、在水泥砂漿層凝固后灌注深度為5m、粒徑0.125mm～0.25mm細砂，填充至鉆孔口內形成細砂層，及時填充封堵采動影響所產生的圍巖裂隙。