本實(shí)用新型屬于井工鉆孔瓦斯抽采技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種煤層動(dòng)態(tài)裂隙自動(dòng)充填密封裝置。

背景技術(shù)：

煤礦瓦斯抽采是防治礦井瓦斯災(zāi)害和利用煤層氣資源的有效措施，然而我國(guó)井工瓦斯抽采濃度總體不高，且衰減快。瓦斯抽采效果的好壞受封孔質(zhì)量的嚴(yán)重影響，特別是在煤巷中表現(xiàn)更為明顯。國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的封孔技術(shù)一般只做到一次成孔或二次修復(fù)因而往往抽采前期效果良好，后期出現(xiàn)不同程度的漏氣問(wèn)題，縮短了鉆孔抽采壽命。為了達(dá)到高濃度抽采，大部分礦區(qū)延長(zhǎng)了封孔深度，這就增加了封孔難度和成本，另外，鉆孔多是通過(guò)人工操作實(shí)現(xiàn)密封。這樣既增加了技術(shù)操作難度，又消耗大量人力物力。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
主要解決現(xiàn)有注漿密封工藝存在的問(wèn)題，提供一種煤層動(dòng)態(tài)裂隙自動(dòng)充填密封裝置?？蓪?duì)煤層裂隙實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)連續(xù)的密封，實(shí)現(xiàn)鉆孔瓦斯高效抽采。

本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是：一種煤層動(dòng)態(tài)裂隙自動(dòng)充填密封裝置包括常規(guī)密封系統(tǒng)和動(dòng)態(tài)密封系統(tǒng)，常規(guī)密封系統(tǒng)的工藝：常規(guī)密封系統(tǒng)中的抽采鉆孔進(jìn)行瓦斯抽采，封孔深度及封孔段長(zhǎng)度抽采鉆孔按照預(yù)先設(shè)計(jì)，使用聚氨酯和擋板作為堵頭。

動(dòng)態(tài)密封系統(tǒng)工藝：在抽采鉆孔周?chē)┕と舾砷L(zhǎng)度小于抽采鉆孔封孔深度的動(dòng)態(tài)密封孔，封孔深度及密封室的長(zhǎng)度按照預(yù)先設(shè)定，使用注漿泵將裂隙充填液通過(guò)注漿管壓入孔內(nèi)預(yù)留的動(dòng)態(tài)密封室內(nèi)，并通過(guò)動(dòng)態(tài)密封室擴(kuò)散到周?chē)严?。抽采鉆孔管口接瓦斯?jié)舛缺O(jiān)測(cè)器，對(duì)瓦斯抽采濃度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，瓦斯?jié)舛缺O(jiān)測(cè)器通過(guò)信號(hào)傳輸線(xiàn)與瓦斯?jié)舛任⑻幚砥鬟B接；動(dòng)態(tài)密封孔的注液管管口接漿液壓力監(jiān)測(cè)器，對(duì)漿液壓力進(jìn)行監(jiān)測(cè)，漿液壓力監(jiān)測(cè)器通過(guò)信號(hào)傳輸線(xiàn)與漿液壓力微處理器連接，微處理器通過(guò)接收、分析和發(fā)送信號(hào)控制注漿泵的啟停。

所述常規(guī)密封系統(tǒng)封孔深度為5~12m，封孔段長(zhǎng)度為3~8m。

所述堵頭由聚氨酯和兩側(cè)的擋板組成，擋板使聚氨酯徑向膨脹。

所述動(dòng)態(tài)密封系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)密封孔孔徑為30~130mm，長(zhǎng)度為3~11m，封孔深度為2~10m，動(dòng)態(tài)密封室長(zhǎng)度為0.5~2m。

所述動(dòng)態(tài)密封系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)密封孔的注液管管徑為8~50mm。

所述動(dòng)態(tài)密封孔距抽采鉆孔的距離為0.3~0.8m。

針對(duì)不同煤體結(jié)構(gòu)的抽采煤體，動(dòng)態(tài)密封孔采取不同的鉆孔布置方式。

本實(shí)用新型的有益效果是通過(guò)本發(fā)明裝置及可以對(duì)煤層裂隙進(jìn)行動(dòng)態(tài)充填，具有鉆孔封孔深度比傳統(tǒng)封孔技術(shù)短、高效連續(xù)抽采時(shí)間長(zhǎng)和抽采瓦斯量高的顯著特征，抽采效果和經(jīng)濟(jì)效益優(yōu)勢(shì)明顯。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中：1-常規(guī)密封系統(tǒng)，2-動(dòng)態(tài)密封系統(tǒng)，3-水泥漿液注漿管，4-水泥漿液返漿管，5-抽采管，6-裂隙填充液注液管，7-動(dòng)態(tài)密封室，8-瓦斯?jié)舛缺O(jiān)測(cè)器，9-瓦斯?jié)舛葹樘幚砥鳎?0-漿液壓力監(jiān)測(cè)器，11-漿液壓力微處理器，12-注漿泵，13-聚氨酯，14-擋板，15-抽采鉆孔，16-動(dòng)態(tài)密封鉆孔，17-信號(hào)傳輸線(xiàn)。

圖2是本實(shí)用新型的構(gòu)造煤鉆孔布置示意圖。圖中：15-抽采鉆孔，16-動(dòng)態(tài)密封鉆孔。

圖3是本實(shí)用新型的原生結(jié)構(gòu)煤鉆孔布置示意圖。圖中：15-抽采鉆孔，16-動(dòng)態(tài)密封鉆孔。

具體實(shí)施方式

圖1是本實(shí)用新型的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。所述的常規(guī)密封系統(tǒng)1用來(lái)支護(hù)和封堵抽采鉆孔并封堵鉆孔開(kāi)挖形成的裂隙，抽采鉆孔16進(jìn)行瓦斯抽采，使用聚氨酯13和擋板14作為堵頭，封孔深度為5~12m，封孔段長(zhǎng)度為3~8m，使用注漿泵12通過(guò)水泥漿液注漿管3將水泥砂漿注入封孔段，待水泥漿液返漿管4返漿關(guān)閉水泥漿液返漿管4，進(jìn)行二次帶壓注漿，直至壓力表的壓力達(dá)到預(yù)定閾值，完成常規(guī)密封。

所述的動(dòng)態(tài)密封系統(tǒng)2用來(lái)連續(xù)填充巷道開(kāi)挖煤體卸壓產(chǎn)生的裂隙，在抽采鉆孔15周?chē)┕と舾傻膭?dòng)態(tài)密封鉆孔16，其中動(dòng)態(tài)密封鉆孔16的長(zhǎng)度為3~11m，封孔深度為2~10m，動(dòng)態(tài)密封室7的長(zhǎng)度為0.5~2m。使用注漿泵12將裂隙充填液通過(guò)裂隙填充液注液管6壓入孔內(nèi)預(yù)留的動(dòng)態(tài)密封室7內(nèi)。抽采管5管口接瓦斯?jié)舛缺O(jiān)測(cè)器8，瓦斯?jié)舛缺O(jiān)測(cè)器8通過(guò)信號(hào)傳輸線(xiàn)17與瓦斯?jié)舛任⑻幚砥?連接；動(dòng)態(tài)密封鉆孔16的裂隙填充液注液管6管口接漿液壓力監(jiān)測(cè)器10，漿液壓力監(jiān)測(cè)器10通過(guò)信號(hào)傳輸線(xiàn)17與漿液壓力微處理器11連接。當(dāng)瓦斯?jié)舛缺O(jiān)測(cè)器8監(jiān)測(cè)到瓦斯?jié)舛鹊陀陬A(yù)定閾值，信號(hào)通過(guò)信號(hào)傳輸線(xiàn)18傳遞到瓦斯?jié)舛任⑻幚砥?，瓦斯?jié)舛任⑻幚砥?發(fā)送啟動(dòng)注漿泵指令，注漿泵12將裂隙填充液注入動(dòng)態(tài)密封鉆孔16的動(dòng)態(tài)密封室7；當(dāng)漿液壓力傳感器10監(jiān)測(cè)到的漿液壓力高于預(yù)定閾值，信號(hào)通過(guò)信號(hào)傳輸線(xiàn)18傳送到漿液壓力微處理器11，漿液壓力微處理器11發(fā)送停止注漿泵指令，注漿泵12停止注液，如此反復(fù)循環(huán)，完成動(dòng)態(tài)密封。

圖2是本實(shí)用新型的構(gòu)造煤鉆孔布置示意圖，對(duì)于煤體結(jié)構(gòu)為構(gòu)造煤的瓦斯抽采地點(diǎn)，采用如圖所示的鉆孔布置進(jìn)行動(dòng)態(tài)密封，兩個(gè)動(dòng)態(tài)密封孔16分別位于抽采鉆孔15的上下方，距離抽采鉆孔15的距離為0.3~0.8m。

圖3是本實(shí)用新型的原生結(jié)構(gòu)煤鉆孔布置示意圖，對(duì)于煤體結(jié)構(gòu)為原生結(jié)構(gòu)煤的瓦斯抽采地點(diǎn)，采用如圖所示的鉆孔布置進(jìn)行動(dòng)態(tài)密封，四個(gè)動(dòng)態(tài)密封孔16分別位于抽采鉆孔15的左上、左下、右上、右下方，距離抽采鉆孔15的距離為0.3~0.8m。