一種近水平瓦斯抽放鉆孔鉆屑與囊袋組合封孔的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種封孔方法，尤其是一種適用于煤礦井下的近水平瓦斯抽放鉆孔鉆肩與囊袋組合封孔方法。
【背景技術(shù)】
[0002]采用適宜的封孔工藝和封孔材料，是瓦斯抽放的關(guān)鍵，封孔質(zhì)量的好壞直接影響瓦斯抽放的效率。當(dāng)前國內(nèi)外采用的封孔技術(shù)主要有機(jī)械注水泥砂漿封孔、雙階段注漿封孔、發(fā)泡聚合材料封孔、封孔器封孔等。其中機(jī)械注水泥砂漿封孔適用于傾斜鉆孔；雙階段注漿封孔適用于近水平或緩傾斜煤層，但是操作極為復(fù)雜；發(fā)泡聚合材料封孔具有發(fā)泡倍數(shù)高、質(zhì)量輕、封孔迅速的優(yōu)點(diǎn)，但是其成本較高，成型后的強(qiáng)度較低、易著火、遇水難以發(fā)泡、操作要求較高等缺點(diǎn)。封孔器封孔速度快重復(fù)使用可降低成本，但效果較差，只適用于臨時抽放封孔。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]技術(shù)問題:本發(fā)明的目的是針對已有技術(shù)中存在問題，提供一種操作簡單、低成本、效果好的近水平瓦斯抽放鉆孔鉆肩與囊袋組合封孔方法。
[0004]技術(shù)方案:本發(fā)明的近水平瓦斯抽放鉆孔鉆肩與囊袋組合封孔方法，包括如下步驟:
[0005]a.用大鉆頭向近水平的煤體中施工一個大鉆孔；
[0006]b.退鉆后，向大鉆孔內(nèi)裝入前端帶有花管的PVC套管，同時裝入固定于PVC套管下部的注漿管，并在注漿管的前部設(shè)置一爆破閥，在位于孔口段的PVC套管和注漿管上纏繞封孔的囊袋，并在注漿管后部位于囊袋中設(shè)置一單向閥；
[0007]c.通過注漿管注入高水材料，實(shí)現(xiàn)PVC套管外端部分與大鉆孔之間空隙的封堵，同時單向閥在注漿壓力的作用下自動打開，向囊袋內(nèi)注漿，當(dāng)壓力表示數(shù)達(dá)到2MP時注漿管前端的爆破閥爆破，防止囊袋因壓力過大被撐破，此時完成注漿；
[0008]d.待高水材料凝固后，用小鉆頭沿著大鉆孔的孔底向內(nèi)施工一個小鉆孔，保證小鉆孔與大鉆孔同心，鉆進(jìn)過程中排出的鉆肩落至PVC套管與大鉆孔壁面之間的空隙內(nèi)，自動充填并壓實(shí)PVC套管與大鉆孔之間的空隙；
[0009]e.小鉆頭鉆進(jìn)到預(yù)定位置后，將鉆頭和鉆桿退出，將PVC套管管口與瓦斯抽放管網(wǎng)連接，完成整個封孔過程。
[0010]所述的注漿管最外端設(shè)有實(shí)時監(jiān)測注漿管內(nèi)壓力的壓力表。
[0011]所述的PVC套管總長度為12m。
[0012]所述的囊袋的長度為0.Sm，囊袋的位置根據(jù)實(shí)際情況加以調(diào)節(jié)。
[0013]所述的囊袋采用高水材料漿液透不過的防水、阻燃、防靜電的三防布材料制成。
[0014]所述的大鉆孔的直徑為113mm，孔深為13m。
[0015]所述的小鉆孔直徑為75mm。
[0016]所述的花管內(nèi)端距離孔底0.5m，PVC套管外端距離孔口 0.5m。
[0017]有益效果:由于采用上述技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明運(yùn)用囊袋和鉆進(jìn)過程中排出的鉆肩自動完成封孔過程，鉆肩填充壓實(shí)了 PVC套管與大鉆孔壁面之間的空隙，實(shí)現(xiàn)了鉆進(jìn)封孔一體化。特制囊袋與PVC套管結(jié)合使用簡化了注漿過程，減少了高水材料的使用量。囊袋起到了封孔器的作用且能夠很好的防止高水材料的滲出。本發(fā)明操作簡單，封孔效果良好，適用于近水平鉆孔。利用囊袋和鉆進(jìn)過程排出的鉆肩即可完成封孔，降低了封孔成本，提高了封孔效率。其操作簡單，封孔效果良好，具有廣泛的實(shí)用性。
【附圖說明】
[0018]圖1是本發(fā)明的近水平瓦斯抽放鉆孔鉆肩與囊袋組合封孔的方法示意圖；
[0019]圖2是圖1中的A-A結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖中:1 - PVC套管，2 —注漿管，3 —壓力表，4 一囊袋，5 —大鉆孔，6 —小鉆孔，7 —單向閥，8 —爆破閥，9 一鉆肩，10 一花管。
【具體實(shí)施方式】
[0021]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:
[0022]如圖1所示，本發(fā)明的近水平瓦斯抽放鉆孔鉆肩與囊袋組合封孔的方法，包括采用Φ113πιπι的大鉆頭、Φ75.ι的小鉆頭、Φ42.ι鉆桿、PVC套管、花管、囊袋、注漿管、壓力表，使用的封堵材料為高水材料和鉆肩。為了保證近水平瓦斯抽放鉆孔順利的施工和鉆肩能夠準(zhǔn)確落入預(yù)定的位置，做好前期準(zhǔn)備:
[0023](I)采用地質(zhì)羅盤儀確定鉆機(jī)鉆進(jìn)的方位和傾角；
[0024](2)直接采用井下風(fēng)管供風(fēng)排粉；
[0025](3)連接上鉆桿及鉆頭，開動鉆機(jī)進(jìn)行鉆孔作業(yè)。
[0026]具體步驟如下:
[0027]a.用Φ 113mm的大鉆頭向近水平的煤體中施工一個大鉆孔5，開孔深度至13m處時，退出鉆桿和大鉆頭；
[0028]b.退鉆后，向大鉆孔5內(nèi)裝入前端帶有花管10的PVC套管1，同時裝入固定于PVC套管I下部的注漿管2，并在注漿管2的前部設(shè)置一爆破閥8，在位于孔口段的PVC套管I和注漿管2上纏繞封孔的囊袋4，并在注漿管2后部位于囊袋4中設(shè)置一單向閥7 ;PVC套管I前端的花管10的長度為lm，PVC套管I的總長度為12m，固定有囊袋4的PVC套管I插入到大鉆孔5中，囊袋4的長度為0.Sm，囊袋4的位置根據(jù)實(shí)際情況加以調(diào)節(jié)，使得花管10里端距離孔底0.5m，PVC套管I外端距離孔口 0.5m。
[0029]c.通過與囊袋4綁定的注漿管2向囊袋4內(nèi)注入高水材料，實(shí)現(xiàn)PVC套管I外端部分與大鉆孔5之間空隙的封堵，同時單向閥7在注漿壓力的作用下自動打開，向囊袋4內(nèi)注漿，隨著高水材料的注入，壓力表3的示數(shù)由O逐漸增加，當(dāng)壓力表3示數(shù)達(dá)到2MP時，注漿管2前端的爆破閥8爆破，防止囊袋4因壓力過大被撐破，壓力表3的示數(shù)迅速降至為0，此時完成注楽;
[0030]d.待高水材料凝固后，用?75mm的小鉆頭沿著大鉆孔5的孔底繼續(xù)向里施工一個小鉆孔6，保證小鉆孔6與大鉆孔5同心，鉆進(jìn)過程中排出的鉆肩9落至PVC套管I與大鉆孔壁面之間的空隙內(nèi)，自動充填并壓實(shí)PVC套管I與大鉆孔5之間的空隙
[0031]e.小鉆頭鉆至預(yù)定位置后，將鉆頭和鉆桿退出，將PVC套管I與瓦斯抽放管網(wǎng)連接，完成整個封孔過程。
[0032]上述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的一種實(shí)施方式，但并不能因此而理解為對本發(fā)明范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種近水平瓦斯抽放鉆孔鉆肩與囊袋組合封孔的方法，其特征在于包括如下步驟: a.用大鉆頭向近水平的煤體中施工一個大鉆孔(5); b.退鉆后，向大鉆孔(5)內(nèi)裝入前端帶有花管(10)的PVC套管(1)，同時裝入固定于PVC套管(I)下部的注漿管(2)，并在注漿管(2)的前部設(shè)置一爆破閥(8)，在位于孔口段的PVC套管(I)和注漿管(2)上纏繞封孔的囊袋(4)，并在注漿管(2)后部位于囊袋(4)中設(shè)置一單向閥(7)； c.通過注漿管(2)注入高水材料，實(shí)現(xiàn)PVC套管(I)外端部分與大鉆孔(5)之間空隙的封堵，同時單向閥(7)在注漿壓力的作用下自動打開，向囊袋⑷內(nèi)注楽，當(dāng)壓力表(3)示數(shù)達(dá)到2MP時注漿管(2)前端的爆破閥(8)爆破，防止囊袋(4)因壓力過大被撐破，此時完成注楽.; d.待高水材料凝固后，用小鉆頭沿著大鉆孔(5)的孔底向內(nèi)施工一個小鉆孔(6)，保證小鉆孔(6)與大鉆孔(5)同心，鉆進(jìn)過程中排出的鉆肩(9)落至PVC套管(I)與大鉆孔(5)壁面之間的空隙內(nèi)，自動充填并壓實(shí)PVC套管(I)與大鉆孔(5)之間的空隙； e.小鉆頭鉆進(jìn)到預(yù)定位置后，將鉆頭和鉆桿退出，將PVC套管(I)管口與瓦斯抽放管網(wǎng)連接，完成整個封孔過程。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種近水平瓦斯抽放鉆孔鉆肩與囊袋組合封孔的方法，其特征在于:所述的注漿管(2)最外端設(shè)有實(shí)時監(jiān)測注漿管(2)內(nèi)壓力的壓力表(3)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種近水平瓦斯抽放鉆孔鉆肩與囊袋組合封孔的方法，其特征在于:所述的PVC套管(I)總長度為12m。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種近水平瓦斯抽放鉆孔鉆肩與囊袋組合封孔的方法，其特征在于:所述的囊袋(4)的長度為0.8 m，囊袋(4)的位置根據(jù)實(shí)際情況加以調(diào)節(jié)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的一種近水平瓦斯抽放鉆孔鉆肩與囊袋組合封孔的方法，其特征在于:所述的囊袋(4)采用高水材料漿液透不過的防水、阻燃、防靜電的三防布材料制成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種近水平瓦斯抽放鉆孔鉆肩與囊袋組合封孔的方法，其特征在于:所述的大鉆孔(5)的直徑為113mm，孔深為13m。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種近水平瓦斯抽放鉆孔鉆肩與囊袋組合封孔的方法，其特征在于:所述的小鉆孔(6)直徑為75mm。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種近水平瓦斯抽放鉆孔鉆肩與囊袋組合封孔的方法，其特征在于:所述的花管(10)內(nèi)端距離孔底0.5m，PVC套管⑴外端距離孔口 0.5m。
【專利摘要】一種近水平瓦斯抽放鉆孔鉆屑與囊袋組合封孔的方法，適用于近水平鉆孔。在煤體上施工一個大鉆孔，插入前端有花管的PVC套管，退鉆后將固定有囊袋的PVC套管插入到大鉆孔中。通過與囊袋綁定的注漿管向囊袋內(nèi)注入高水材料，注漿管的里端用鐵絲與PVC套管綁定在一起。高水材料凝固后用小鉆頭沿大鉆孔繼續(xù)向里施工一段距離，鉆進(jìn)過程中風(fēng)鉆排出的鉆屑由于風(fēng)力的作用下落至PVC套管與大鉆孔壁面之間的空隙內(nèi)，自動填實(shí)了PVC套管與大鉆孔之間的空隙，實(shí)現(xiàn)了打鉆封孔一體化。通過囊袋起到了封孔器的作用且能夠很好的防止高水材料的滲出，利用囊袋和鉆進(jìn)過程排出的鉆屑即可完成封孔，降低了封孔成本，提高了封孔效率。其操作簡單，封孔效果良好。
【IPC分類】E21B33-13
【公開號】CN104863542
【申請?zhí)枴緾N201510299732
【發(fā)明人】郝志勇, 宋吳兵, 蘇云龍, 孫煒浩, 李博洋
【申請人】中國礦業(yè)大學(xué)
【公開日】2015年8月26日
【申請日】2015年6月3日