[實用新型]一種近距離煤層底板穿層卸壓鉆孔封孔系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202120056446.1
• 申請日: 2021-01-08
• 公開（公告）號: CN214273713U
• 公開（公告）日: 2021-09-24
• 發(fā)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(chǎn)權代理有限公司 34148
• 代理人: 朱波

本實用新型提供了一種近距離煤層底板穿層卸壓鉆孔封孔系統(tǒng)，鉆孔內(nèi)安裝有護孔管，護孔管的深入煤層的采集端設有多孔式花管用于抽采瓦斯；由內(nèi)向外沿瓦斯抽采方向上的護孔管外周的鉆孔內(nèi)依次設有聚氨酯封堵層、水泥砂漿層用于封堵鉆孔。本實用新型通過采取下放具有多孔式花管的PVC材質護孔管進行護孔，防止上部煤層采動影響造成圍巖裂隙發(fā)育甚至塌孔；本實用新型通過采用在護孔管外灌注細砂，使得采動影響下產(chǎn)生的圍巖裂隙能夠通過細砂的下沉得到及時的填充，保證了卸壓瓦斯抽采濃度和抽采純量。本實用新型抽采瓦斯的密封性更好，抽采效果更佳，并有效降低被抽采煤層瓦斯含量，保證了被抽采煤層采掘安全。

技術領域

本實用新型涉及礦井瓦斯抽采技術領域，特別涉及一種近距離煤層底板穿層卸壓鉆孔封孔系統(tǒng)。

背景技術

近距離煤層上保護層開采條件下，為防止被保護層卸壓瓦斯在采動影響下大量快速涌入保護層開采工作面，造成瓦斯超限事故，影響保護層工作面的掘進和回采安全，故需要對近距離被保護層卸壓瓦斯進行超前抽采，但是位于沿空留巷內(nèi)的被保護層卸壓瓦斯抽采鉆孔會受到采動影響造成鉆孔圍巖產(chǎn)生裂隙，甚至造成塌孔，影響抽采的質量，因此需要對近距離煤層底板穿層卸壓瓦斯抽采鉆孔封孔進行改進。

實用新型內(nèi)容

為解決上述問題，本實用新型旨在提出一種近距離煤層底板穿層卸壓鉆孔封孔系統(tǒng)，通過采取下放具有多孔式花管的PVC材質護孔管進行護孔，防止上部煤層采動影響造成圍巖裂隙發(fā)育甚至塌孔，解決了由于上部煤層采動的影響，兩煤層間的巖體破碎產(chǎn)生裂隙，導致穿層瓦斯抽采鉆孔在抽采過程中封孔效果受到不利影響，進而導致抽采效率較低的問題。

為達到上述目的，本實用新型的技術方案是這樣實現(xiàn)的：

一種近距離煤層底板穿層卸壓鉆孔封孔系統(tǒng)，涉及到底板卸壓鉆孔，所述鉆孔內(nèi)安裝有護孔管，所述護孔管的深入煤層的采集端設有多孔式花管用于抽采瓦斯；由內(nèi)向外沿瓦斯抽采方向上的護孔管外周的鉆孔內(nèi)依次設有聚氨酯封堵層、水泥砂漿層用于封堵鉆孔。

進一步的，還包括細砂層，所述細砂層位于水泥砂漿層上方用于填充封堵采動影響所產(chǎn)生的圍巖裂隙。

進一步的，所述細砂層的深度為5m，細砂的粒徑為0.125mm～0.25mm。

進一步的，所述護孔管為PVC材質護孔管，所述多孔式花管與護孔管一體成型，所述多孔式花管位于煤層瓦斯富集空間并深入煤層0.5m。

進一步的，還包括瓦斯?jié)舛仍诰€監(jiān)測裝置，所述護孔管在鉆孔外連接有礦井瓦斯抽采主管路，所述礦井瓦斯抽采主管路上安裝瓦斯?jié)舛仍诰€監(jiān)測裝置用于監(jiān)測鉆孔內(nèi)瓦斯?jié)舛龋鐾咚節(jié)舛仍诰€監(jiān)測裝置與地面調(diào)度中心有線相連。

進一步的，所述瓦斯?jié)舛仍诰€監(jiān)測裝置將瓦斯?jié)舛葦?shù)據(jù)信號通過光纖傳輸?shù)浇K端服務器，地面調(diào)度中心與終端服務器相連用于在線顯示鉆孔內(nèi)瓦斯?jié)舛取?/p>

進一步的，當鉆孔內(nèi)瓦斯?jié)舛容^低時，位于地面的調(diào)度中心在線顯示濃度較低，表明封孔效果不良。

進一步的，所述聚氨酯封堵層包括異氰酸酯與聚醚多元醇，所述聚氨酯封堵層為囊袋包裝的異氰酸酯與聚醚多元醇以1∶1比例混合在膨脹前注入到鉆孔內(nèi)形成的聚氨酯封堵層。

進一步的，所述水泥砂漿層為通過注漿管向鉆孔內(nèi)注入水泥砂漿凝固而形成的水泥砂漿層。

為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型還提供了一種近距離煤層底板穿層卸壓鉆孔封孔方法，包括以下步驟：

S1、實施鉆孔，鉆孔穿過煤層0.5m，排出鉆孔內(nèi)積水和煤渣，在鉆孔內(nèi)下放PVC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；