專利名稱：一種瓦斯抽采鉆孔的封孔方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種封孔方法，尤其適用于煤礦井下含水瓦斯抽采鉆孔的封孔方法。
背景技術(shù)：
我國煤與瓦斯突出災(zāi)害嚴(yán)重，給煤礦井下安全生產(chǎn)帶來威脅。實(shí)施鉆孔是煤礦瓦斯治理的基礎(chǔ)技術(shù)手段之一，鉆孔廣泛應(yīng)用于瓦斯抽采、參數(shù)測試、煤層注水、煤層增透等各個方面。封孔質(zhì)量的好壞直接影響各類鉆孔作用的發(fā)揮。我國約2/3的礦井瓦斯抽采鉆孔封孔長度短且密封質(zhì)量差，約65%的回采工作面預(yù)抽瓦斯?jié)舛鹊陀?0%，未能達(dá)到《防治煤與瓦斯突出規(guī)定》的要求，充分反映了瓦斯抽采鉆孔封孔質(zhì)量差的現(xiàn)狀。而含水鉆孔又是其中密封難度較大的一類鉆孔，在采用注水泥砂漿方法密封此類鉆孔時，由于鉆孔內(nèi)部含水較多且水泥具有自收縮性，水泥凝固后不能充滿整個鉆孔空間，往往在鉆孔上部形成“月牙”型空隙，從而導(dǎo)致裂隙區(qū)難以有效封堵，鉆孔漏氣嚴(yán)重，密封質(zhì)量差。為解決含水瓦斯抽采鉆孔的密封問題，迫切需要一種有效的封孔方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服已有技術(shù)中的不足，提供一種方法簡單、成本低廉、能大幅度提高鉆孔密封效果的含水瓦斯抽采鉆孔密封方法。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的瓦斯抽采鉆孔的封孔方法，包括瓦斯抽采管、間隔設(shè)在瓦斯抽采管上的兩段聚氨酯封孔袋、注入兩段聚氨酯封孔袋封孔段之間的水泥砂漿、伸入兩段聚氨酯封孔袋封孔段之間的注漿管、回漿管，還包括:
a.在兩段聚氨酯封孔袋之間的瓦斯抽采管管段上用膠帶間隔固定多個裝有吸水材料的環(huán)形透水紙袋； b.在瓦斯抽采管上固定進(jìn)入封孔段內(nèi)的注水管，注水管的直徑為10mm，注水管上均勻開有出水孔；
c.開始抽采瓦斯后，定時打開注水管上的注水管球閥，通過注水管向兩段聚氨酯封孔袋之間的封孔段內(nèi)注水，使吸水材料一直處于富水飽和狀態(tài)。有益效果:本發(fā)明針對含水瓦斯抽采鉆孔難以密封的問題，在兩段聚氨酯封孔袋之間的瓦斯抽采管管段上用膠帶間隔固定多個環(huán)形透水紙袋，環(huán)形透水紙袋中裝有吸水材料-聚丙烯酰胺樹脂。在向兩段聚氨酯封孔袋封孔段之間的鉆孔空間注漿時，水透過環(huán)形透水紙袋與吸水材料接觸，吸水材料吸水膨脹，可以很好地充填由于水泥收縮在鉆孔上部產(chǎn)生的“月牙”型空隙。開始抽采瓦斯后，定時通過注水管向孔內(nèi)注水，保持吸水材料處于富水飽和狀態(tài)，根據(jù)“固體封液體、液體封氣體”的原理，富足的水可以有效封堵鉆孔周邊的裂隙，防止鉆孔漏氣。吸水材料-聚丙烯酰胺樹脂的吸水倍率可以長期維持在10(Γ120倍，性能穩(wěn)定，可以反復(fù)吸水、失水。該方法簡單有效、成本低廉，具有廣泛的實(shí)用性。


圖1是本發(fā)明的實(shí)施布置示意圖。圖中:1-煤體，2-瓦斯抽采鉆孔，3-聚氨酯封孔袋，4-瓦斯抽采管，5-瓦斯抽采管球閥，6-環(huán)形透水紙袋，7-吸水材料，8-注水管，9-注水管球閥，10-注漿管，11-注漿管球閥，12-回漿管，13-回漿管球閥。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的一個實(shí)施例作進(jìn)一步的描述:
本發(fā)明的瓦斯抽采鉆孔封孔方法，首先按照常規(guī)在巷道鉆場內(nèi)向煤體I內(nèi)施工瓦斯抽采鉆孔2，在送入瓦斯抽采鉆孔2內(nèi)的瓦斯抽采管4距離孔口 8 15m處用膠帶間隔纏繞多個裝有吸水材料7的環(huán)形透水紙袋6，根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況確定環(huán)形透水紙袋6的個數(shù)，附圖中為3個；在瓦斯抽采管4距離孔口 15 20m處用膠帶纏繞2_4個聚氨酯封孔袋3，之后在瓦斯抽采管4距離孔口 5飛m處再用膠帶纏繞2-4個聚氨酯封孔袋3，此處聚氨酯封孔袋3距瓦斯抽采管4的外端不小于2m ;同時在瓦斯抽采管4的上部固定端頭距離孔口 5飛m的回漿管12，在瓦斯抽采管4上固定進(jìn)入封孔段內(nèi)的注水管8，注水管8的直徑為10mm，注水管8上均勻開有出水孔；在瓦斯抽采管4的下部固定長度為6 7m的注漿管10，回漿管12長度為1Γ19Π1，注水管長度為8 16m。將瓦斯抽采管4、注水管8、注漿管10、回漿管12平行固定好后，將聚氨酯封孔袋3中的黑料、白料擠壓混合均勻后，迅速把瓦斯抽采管4送入瓦斯抽采鉆孔2中，瓦斯抽采管4外端部露出瓦斯抽采孔I孔口 0.5m ;待設(shè)在瓦斯抽采管4上的兩段聚氨酯凝封孔袋3固后，打開注漿管球閥11、回漿管球閥13，通過注漿管10向兩段聚氨酯凝封孔袋3封孔段之間注入水泥砂漿，`水泥砂漿中的水進(jìn)入環(huán)形透水紙袋6與吸水材料7接觸，吸水材料7吸水膨脹后，充填由水泥收縮產(chǎn)生于鉆孔2上部的月牙形空隙；當(dāng)回漿管12回漿時，關(guān)閉回漿管球閥13，繼續(xù)注漿2-5分鐘后關(guān)閉注漿泵和注漿管球閥11，注漿完成后，清洗注漿泵，整理施工現(xiàn)場。待注入兩段聚氨酯凝封孔袋3封孔段之間的水泥砂漿凝固后，打開瓦斯抽采管4上的瓦斯抽采管球閥5進(jìn)行瓦斯抽采；開始抽采瓦斯后，開始抽采瓦斯后，定時打開注水管8上的注水管球閥9，通過注水管8向兩段聚氨酯封孔袋封孔段內(nèi)注水，使吸水材料7 —直處于富水飽和狀態(tài)。有效封堵鉆孔周圍的裂隙，大幅提高瓦斯抽采濃度，改善瓦斯抽采效果。
權(quán)利要求
1.一種瓦斯抽采鉆孔的封孔方法，包括瓦斯抽采管(4)、間隔設(shè)在瓦斯抽采管(4)上的兩段聚氨酯封孔袋(3)、注入兩段聚氨酯封孔袋(3)封孔段之間的水泥砂漿，伸入兩段聚氨酯封孔袋封孔段之間的注漿管(10)、回漿管(12)，其特征在于: a.在兩段聚氨酯封孔袋(3)之間的瓦斯抽采管(4)管段上用膠帶間隔固定多個裝有吸水材料(7)的環(huán)形透水紙袋(6)； b.在瓦斯抽采管(4)上固定進(jìn)入封孔段內(nèi)的注水管(8)，注水管(8)的直徑為10mm，注水管(8)上均勻開有出水孔； c.開始抽采瓦斯后，定時打開注水管(8)上的注水管球閥(9)，通過注水管(8)向兩段聚氨酯封孔袋之間的封孔段 內(nèi)注水，使吸水材料(7)—直處于富水飽和狀態(tài)。
全文摘要
一種瓦斯抽采鉆孔封孔方法，尤其適用于煤礦井下含水瓦斯抽采鉆孔的密封。采用在注漿封孔段內(nèi)固定多個裝有吸水材料的環(huán)形透水紙袋，使水泥砂漿中的水透過紙袋與吸水材料接觸，材料吸水膨脹，撐破紙袋。待水泥砂漿凝固后，膨脹后的吸水材料能很好地充填由于水泥的收縮性在瓦斯抽采鉆孔上方形成的月牙形空隙。封孔后通過注水管定時向孔內(nèi)注水，保持吸水材料處于富水飽和狀態(tài)，根據(jù)“固體封液體、液體封氣體”原理，鉆孔內(nèi)富足的水可以很好地封堵周圍裂隙，提高瓦斯抽采濃度。該方法簡單、操作方便、吸水材料可反復(fù)吸水而不影響性能，提高了封孔效果，具有廣泛的實(shí)用性。
文檔編號E21B33/13GK103075128SQ20121058928
公開日2013年5月1日 申請日期2012年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月31日
發(fā)明者林柏泉, 高亞斌, 李賀, 路潔心, 李子文 申請人:中國礦業(yè)大學(xué)