瓦斯抽采鉆孔注脹式囊袋封孔器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了瓦斯抽采鉆孔注脹式囊袋封孔器，屬于瓦斯抽采鉆孔注漿封孔【技術(shù)領(lǐng)域】，至少包括兩個(gè)密封煤層鉆孔的封孔囊袋和穿過其內(nèi)腔的瓦斯抽采管、注漿管、返漿管，所述封孔囊袋間隔設(shè)置在注漿管的兩端，在煤層鉆孔內(nèi)至少形成一個(gè)密閉空間，所述注漿管在封孔囊袋內(nèi)的通路上均設(shè)置有單向爆破閥A，在密閉空間內(nèi)的通路上均設(shè)置有單向爆破閥B,所述單向爆破閥A的爆破壓力小于單向爆破閥B的爆破壓力。本發(fā)明通過設(shè)置封孔囊袋和爆破閥，先后向封孔囊袋內(nèi)和封孔囊袋之間的密封空間注射封孔漿體，封孔囊袋迅速膨脹，最終使得囊袋與孔壁之間和密封空間漿體與孔壁之間緊密結(jié)合，緊緊的堵住煤層鉆孔，封孔效果可靠，操作簡(jiǎn)潔。
【專利說明】瓦斯抽采鉆孔注脹式囊袋封孔器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及瓦斯抽采鉆孔注漿封孔【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是涉及一種煤礦井下瓦斯抽采鉆孔注脹式囊袋封孔器。

【背景技術(shù)】
[0002]鉆孔抽采瓦斯是煤礦瓦斯災(zāi)害防治、煤層氣開發(fā)及利用的主要技術(shù)手段，在煤礦瓦斯抽采工作中，鉆孔密封技術(shù)一直是制約瓦斯抽采的難題，目前常用的鉆孔密封技術(shù)有水泥砂漿封堵、聚氨酯發(fā)泡封堵、瓦斯抽采封堵器封堵、氣壓式膨脹膠囊封堵等鉆孔密封等。水泥砂漿封堵技術(shù)在國內(nèi)礦井采用較多，該技術(shù)具有封孔速度快，初期效果好等特點(diǎn)，但是，普通水泥砂漿凝固后收縮明顯，水泥與煤壁易產(chǎn)生裂隙形成漏氣通道，影響抽采效果；聚氨酯發(fā)泡封堵技術(shù)具有操作方便、封孔快速的特點(diǎn)，但聚氨酯發(fā)泡材料對(duì)煤體的滲透性差，與煤壁的結(jié)合面很不穩(wěn)定，隨時(shí)間的推移易產(chǎn)生漏氣通道，封孔效果較差；瓦斯抽采封堵器價(jià)格比較昂貴，操作復(fù)雜，且封堵效果不穩(wěn)定，不適于大規(guī)模的采用；氣壓式膨脹膠囊封堵的不足之處是管路較多，操作復(fù)雜，且膠囊與煤壁結(jié)合不密實(shí)，鉆孔易漏氣。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種操作便捷、封孔效果可靠的瓦斯抽采鉆孔注脹式囊袋封孔器，以便解決現(xiàn)有技術(shù)中封孔效果差和操作復(fù)雜等問題。
[0004]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0005]瓦斯抽采鉆孔注脹式囊袋封孔器，至少包括兩個(gè)密封煤層鉆孔的封孔囊袋和穿過其內(nèi)腔的瓦斯抽采管、注漿管、返漿管，所述封孔囊袋間隔設(shè)置在注漿管的兩端，在煤層鉆孔內(nèi)至少形成一個(gè)密閉空間，所述注漿管在封孔囊袋內(nèi)的通路上均設(shè)置有單向爆破閥A，在密閉空間內(nèi)的通路上均設(shè)置有單向爆破閥B，所述單向爆破閥A的爆破壓力小于單向爆破閥B的爆破壓力，所述返漿管的入口設(shè)置在密閉空間內(nèi)，出口設(shè)置在煤層鉆孔外部。
[0006]進(jìn)一步，所述注脹式封孔囊袋兩端均設(shè)置有偏心橡膠圈，所述偏心橡膠圈上設(shè)置有金屬卡箍。
[0007]進(jìn)一步，所述注漿管采用分段式，所述偏心橡膠圈與注漿管的連接處設(shè)置有快接接頭。
[0008]進(jìn)一步，所述封孔囊袋采用雙層結(jié)構(gòu)，從里到外依次為密封隔膜層和膨脹布袋層。
[0009]本發(fā)明的有益效果是:
[0010]本發(fā)明通過間隔設(shè)置在煤層鉆孔內(nèi)的至少兩個(gè)封孔囊袋和設(shè)置在注漿管上的爆破閥控制下，先后向封孔囊袋內(nèi)和封孔囊袋之間的密封空間注射封孔漿體，在封孔漿體作用下，封孔囊袋迅速膨脹，最終導(dǎo)致囊袋與孔壁之間和密封空間漿體與孔壁之間緊密結(jié)合，緊緊的堵住煤層鉆孔，封孔效果可靠，操作簡(jiǎn)潔，同時(shí)，通過設(shè)置返漿管可確認(rèn)漿體注滿密閉空間，避免因過度注射漿體壓力過高而導(dǎo)致危險(xiǎn)的情況，進(jìn)一步提高封孔的可靠性。
[0011]本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)、目標(biāo)和特征在某種程度上將在隨后的說明書中進(jìn)行闡述，并且在某種程度上，基于對(duì)下文的考察研究對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將是顯而易見的，或者可以從本發(fā)明的實(shí)踐中得到教導(dǎo)。本發(fā)明的目標(biāo)和其他優(yōu)點(diǎn)可以通過下面的說明書來實(shí)現(xiàn)和獲得。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述，其中:
[0013]圖1是本發(fā)明瓦斯抽采鉆孔注脹式囊袋封孔器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖2是本發(fā)明瓦斯抽采鉆孔注脹式囊袋封孔器的剖面圖；
[0015]圖不標(biāo)記:1_瓦斯抽米管；2_快接接頭；3_偏心橡膠圈；4-螺紋；5_金屬卡箍；6-1-單向爆破閥A ;6-2_單向爆破閥B ；7-封孔囊袋；7-1_密封隔膜層；7_2_膨脹布袋層；8-注漿管；9_密閉空間；10_堵頭；11_返漿管；12_煤層鉆孔；13-孔壁.

【具體實(shí)施方式】
[0016]以下將參照附圖，對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的描述。應(yīng)當(dāng)理解，優(yōu)選實(shí)施例僅為了說明本發(fā)明，而不是為了限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0017]如圖所示，本發(fā)明的瓦斯抽采鉆孔注脹式囊袋封孔器，至少包括兩個(gè)密封煤層鉆孔12的封孔囊袋7和穿過其內(nèi)腔的瓦斯抽采管1、注漿管8、返漿管11，本實(shí)施例優(yōu)選采用兩個(gè)封孔囊袋12，所述封孔囊袋12間隔設(shè)置在注漿管8的兩端，在煤層鉆孔12內(nèi)形成一個(gè)密閉空間9，在注射封孔漿體時(shí)，封孔囊袋7可以完全封住煤層鉆孔12，所述注漿管8在封孔囊袋7內(nèi)的通路上均設(shè)置有單向爆破閥A6-1，在密閉空間內(nèi)的通路上均設(shè)置有單向爆破閥B6-2，所述單向爆破閥A6-1的爆破壓力小于單向爆破閥B6-2的爆破壓力，可使單向爆破閥A6-1先于單向爆破閥B6-2爆破，對(duì)封孔囊袋7內(nèi)注射漿體，在封孔囊袋7間形成密閉空間9，此時(shí)，單向爆破閥B6-2爆破，對(duì)密閉空間9注射漿體實(shí)現(xiàn)封孔，所述返漿管11的入口設(shè)置在密閉空間9內(nèi)，出口設(shè)置在煤層鉆孔12外部，可以通過返漿管11往外流出漿體判斷密閉空間9內(nèi)已充滿而停止注漿操作，所述返漿管材料的擠壓強(qiáng)度、剪切強(qiáng)度應(yīng)大于單向爆破閥B6-2的爆破壓力對(duì)返漿管11外表面產(chǎn)生的擠壓應(yīng)力，防止返漿管11在爆破壓力的作用下發(fā)生破損，影響判斷而誤操作，可提高其操作的可靠性。
[0018]本發(fā)明通過間隔設(shè)置在煤層鉆孔內(nèi)的兩個(gè)封孔囊袋7，并在單向爆破閥A6-1和B6-2控制下，先后向封孔囊袋7內(nèi)和封孔囊袋7之間的密封空間9注射封孔漿體，在封孔漿體作用下，封孔囊袋7迅速膨脹，最終使得囊袋與煤壁之間和密封空間漿體與煤壁之間緊密結(jié)合，緊緊的堵住煤層鉆孔，封孔效果可靠，操作簡(jiǎn)潔，同時(shí)，通過設(shè)置返漿管可確認(rèn)漿體注滿密閉空間，避免因過度注射漿體壓力過高而導(dǎo)致危險(xiǎn)的情況，提高封孔操作過程的安全性。
[0019]本實(shí)施例中，所述注脹式封孔囊袋兩端均設(shè)置有偏心橡膠圈3，所述偏心橡膠圈3上設(shè)置金屬卡箍5，可將封孔囊袋7和偏心橡膠圈3固定在瓦斯抽采管I上，防止滑移，保證使用過程安全可靠。
[0020]本實(shí)施例中，所述注漿管8采用分段式，所述偏心橡膠圈3與注漿管3的連接處設(shè)置有快接接頭2，所述快接接頭2通過螺紋4與偏心橡膠圈3螺紋通孔連接，采用此結(jié)構(gòu)可任意設(shè)置煤層鉆孔內(nèi)注漿管的長度，適應(yīng)不同深度的煤層鉆孔，并且方便煤層鉆孔外部與注漿管的連接，每次使用只需將注漿管3與快接接頭2連接上就可以工作，使操作簡(jiǎn)潔，可靠性高。
[0021]本實(shí)施例中，所述封孔囊袋采用雙層結(jié)構(gòu)，從里到外依次為密封隔膜層7-1和膨脹布袋層7-2。在內(nèi)層的密封隔膜，可起包裹注漿材料的作用，同時(shí)也可緊固在瓦斯抽采管的外壁上；在外層的膨脹布袋，可增加封孔囊袋與孔壁13的摩擦，提高囊袋與孔壁13結(jié)合的緊密性，避免注漿過程中漿體從囊袋與煤壁的縫隙中漏出，從而保證其封孔的可靠性。
[0022]本實(shí)施例的操作過程:首先將注漿管8按圖1方式連接，再將本封孔器插入到煤層鉆孔12內(nèi)，本封孔器兩封孔囊袋7之間瓦斯抽采管I的長度并非固定，可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)需要定制，本實(shí)施例為8-12m。將本封孔器插入到煤層鉆孔12內(nèi)預(yù)設(shè)位置后，利用注漿泵向注漿管8內(nèi)注漿，當(dāng)注漿壓力達(dá)到一定數(shù)值時(shí)，爆破壓力較小的單向爆破閥A6-1首先被打開，漿體開始注入封孔囊袋7，隨著漿體的不斷注入，封孔囊袋7的體積和囊袋內(nèi)液體壓力都不斷增大，最終囊袋與孔壁緊密結(jié)合，從而在兩個(gè)囊袋之間形成一個(gè)密閉空間9 ;隨著注漿壓力的繼續(xù)增加，注漿管8上的單向爆破閥B6-2被打開，由于單向爆破閥B6-2位于密閉空間9內(nèi)，漿體通過單向爆破閥B6-2注入到密閉空間9內(nèi)，最終漿體將密閉空間9注滿，當(dāng)返漿管11的端口出現(xiàn)漿體時(shí)，表明密閉空間9內(nèi)以備漿體注滿，此時(shí)關(guān)閉注漿泵，封堵返漿管11，注漿封孔器注漿操作完成。
[0023]最后說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【權(quán)利要求】
1.瓦斯抽采鉆孔注脹式囊袋封孔器，其特征在于:至少包括兩個(gè)密封煤層鉆孔的封孔囊袋和穿過其內(nèi)腔的瓦斯抽采管、注漿管、返漿管，所述封孔囊袋間隔設(shè)置在注漿管的兩端，在煤層鉆孔內(nèi)至少形成一個(gè)密閉空間，所述注漿管在封孔囊袋內(nèi)的通路上均設(shè)置有單向爆破閥A，在密閉空間內(nèi)的通路上均設(shè)置有單向爆破閥B，所述單向爆破閥A的爆破壓力小于單向爆破閥B的爆破壓力，所述返漿管的入口設(shè)置在密閉空間內(nèi)，出口設(shè)置在煤層鉆孔外部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的瓦斯抽采鉆孔注脹式囊袋封孔器，其特征在于:所述注脹式封孔囊袋兩端均設(shè)置有偏心橡膠圈，所述偏心橡膠圈上設(shè)置有金屬卡箍。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的瓦斯抽采鉆孔注脹式囊袋封孔器，其特征在于:所述注漿管采用分段式，所述偏心橡膠圈與注漿管的連接處設(shè)置有快接接頭。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3所述的瓦斯抽采鉆孔注脹式囊袋封孔器，其特征在于:所述封孔囊袋采用雙層結(jié)構(gòu)，從里到外依次為密封隔膜層和膨脹布袋層。
【文檔編號(hào)】E21B33/13GK104343415SQ201410557717
【公開日】2015年2月11日 申請(qǐng)日期:2014年10月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月20日
【發(fā)明者】文光才, 趙旭生, 周厚權(quán), 劉延保, 楊利平, 申凱, 劉楨, 熊偉, 郭平, 馬代輝, 郭壽松, 王小朋, 喬偉 申請(qǐng)人:中煤科工集團(tuán)重慶研究院有限公司