[发明专利]一种提高煤层注水孔密实性的预处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种提高煤层注水孔密实性的预处理方法，能够提高矿井回采工作面等地点的煤层注水孔的密实性。

背景技术

煤层注水是煤矿井下最重要的防尘措施之一，尤其对于回采工作面的煤尘防治。它是在回采前预先在煤层中打若干钻孔，通过钻孔注入压力水，使其渗入煤体内部，增加煤的水分和尘粒间的粘着力，并降低煤的强度和脆性，增加塑性，减少采煤时煤尘的生成量；同时将煤体中原生细尘粘结为较大的尘粒，使之失去飞扬能力。因此，注水孔的封孔质量是决定煤层注水降尘效果的关键因素。目前，煤层注水孔常用的方法是在打钻成孔后，直接灌注一定长度的水泥进行封孔，然后通过注水孔进行带压注水已达到湿润煤体的作用。然而，在打钻形成煤层注水孔的过程中，由于打钻活动对于煤体产生的破坏作用，往往在钻孔周围形成裂隙发育区，通过这些裂隙的存在与拓展，或达到煤壁处沟通外界，或与先前已经成孔的锚杆孔等周边的裂隙发育区沟通。导致在注水孔注水后，水体会通过这些裂隙通道而散失，使得煤体并不能够完全被湿润，严重削弱了煤体注水降尘的效果。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种提高煤层注水孔密实性的预处理方法，该方法简单有效，能够延长煤层注水孔对煤体的湿润时间，从而提高降尘效果。

技术方案：为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种提高煤层注水孔密实性的预处理方法，适用于煤矿回采工作面、煤巷掘进工作面、煤巷道等地点的煤层注水孔，当煤层注水孔打钻成孔以后，采用如下步骤进行煤层注水孔的预处理：

(1)第一气体膨胀胶囊与第一压气管连接，通过第一压气管将第一气体膨胀胶囊送入到煤层注水孔内设定深度，打开第一压气管上的阀门，对第一气体膨胀胶囊加压使其膨胀封孔；

(2)花管与压缩空气连接，将花管插入到煤层注水孔内；

(3)第二气体膨胀胶囊与第二压气管连接，将第二气体膨胀胶囊布置在煤层注水孔的孔口位置，打开第二压气管上的阀门，对第二气体膨胀胶囊加压使其膨胀封孔；这样第一气体膨胀胶囊和第二气体膨胀胶囊之间形成一个气室，花管插入在气室内；

(4)打开花管上的阀门，压缩空气以一定的压力将干细微膨胀粉料吹入到气室内；在压缩空气正压的作用下，干细微膨胀粉料会自动填堵裂隙群并进行堵塞；

(5)在步骤(4)完成后，将花管抽出取回，同时迅速对第一气体膨胀胶囊和第二气体膨胀胶囊进行泄压回收；

(6)对煤层注水孔进行正常的封孔(比如水泥砂浆进行封孔)。

采用本发明方法能够有效解决煤层注水孔在注水后的漏水问题，确保煤层注水孔的降尘效果。

优选的，所述步骤(4)中，压缩空气的压力根据操作经验和现场的情况确定，一般以1～2MPa的压力将干细微膨胀粉料吹入到气室内，压缩空气的吹入持续时间一般在10min左右。

优选的，所述干细微膨胀粉料为：质量比为1:1的水泥和淀粉的混合料，或者质量比为1:1的膨润土和水泥的混合料，或者质量比为1:2:3的细沙、膨润土和水泥的混合料，或者质量比为1:2:3的细沙、淀粉和水泥的混合料。

优选的，所述步骤(1)中，将第一气体膨胀胶囊送入到煤层注水孔内6～8m深度。

有益效果：本发明提供的提高煤层注水孔密实性的预处理方法，在注水孔打钻形成后，利用气体膨胀胶囊，人为制造处气室，然后利用压缩空气以一定压力将干细微膨胀粉料送入煤层注水孔内，干细微膨胀粉料在压缩空气的正压的作用下渗入孔周围的孔(裂)隙区域，干细微膨胀粉料进入裂隙之后，一方面增加裂隙内流体的流动阻力，另一面在后期注水后，粉料具有遇水膨胀的作用，从而有效阻隔了渗漏途径，使注水孔内的水的散失明显减少，从而大幅度提高煤体的湿润程度；在煤体被开采的时候，有效降低了产尘量，显著地改善了工作环境，保护了工人的生命健康。

附图说明

图1为本发明实施时的结构示意图；

图中：1-煤层注水孔，2-第一气体膨胀胶囊，3-第一压气管，4-阀门，5-花管，6-干细微膨胀粉料，7-裂隙群，8-第二气体膨胀胶囊，9-第二压气管，10-锚杆孔，11-煤体。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作更进一步的说明。