[发明专利]一种瓦斯抽采钻孔非凝固恒压浆液封孔方法

说明书

本发明公开了一种瓦斯抽采钻孔非凝固恒压浆液封孔方法，通过注浆泵以一定的压力将半流体封孔材料注入两段膨胀封堵材料形成的密闭空间内，注满封孔段后继续注浆一段时间，直至其内部浆液达到一定的压强，停止注浆；然后采用抽采管路对钻孔内的高浓度瓦斯进行初步抽采，同时通过注浆封孔前内置在封孔区间内的测压空心橡胶球实时监测浆液内部的压强变化，并通过与之相连的位于孔口的U形管来获取压力读数；一旦内部压力下降到触发浆液补充的压力，则开始向封孔区间内补充浆液，直至重新达到所需的压强。该方法简单、操作方便、处于恒定压强下的流动性极强的半流体状的浆液可以随时主动封堵钻孔周围新发育的裂隙，提高了封孔效果，具有广泛的适用性。

技术领域

本发明涉及一种瓦斯抽采钻孔的封孔方法，适用于回采工作面、石门见煤处、煤巷等地点的瓦斯抽放钻孔的密封，尤其适用于含水钻孔的密封。

背景技术

瓦斯抽采是防治煤矿瓦斯灾害事故的根本措施，抽采瓦斯钻孔封孔质量以及有效抽采周期决定了矿井瓦斯抽采的效果，而瓦斯抽采率又是衡量抽采效果的重要技术参数之一，因此抽采瓦斯钻孔的有效封孔技术是提高抽采率至关重要的环节。在瓦斯抽采初期其浓度一般较高，能够达到预期效果，但随着瓦斯抽采系统的延续，在有效地应力、解吸瓦斯、抽放负压等综合作用下，抽采钻孔围岩裂隙迅速发育、扩展，发生变形破坏并出现大量次生裂隙，封孔段与钻孔壁或其围岩拓展裂隙形成“漏气”通道，导致抽采后期孔口抽采负压急剧下降，降低了瓦斯抽采效果，并缩短了钻孔有效抽采周期，严重影响煤层瓦斯抽采率。针对煤层尤其是含水煤层瓦斯抽采过程中钻孔围岩不断产生大量新生孔裂隙，致使抽放瓦斯浓度低、有效抽放周期短等技术难题，传统的一次封孔方法(包括膨胀水泥砂浆、黄泥浆等)对于钻孔周围产生的裂隙只能进行一次性的封堵，而且封堵浆液在高湿度的钻孔中凝固成形需要等待较长的时间，影响正常的工期；封孔材料凝固后一般也会因为自身的收缩性而使钻孔空间无法被完全填满，从而导致裂隙区难以有效封堵，钻孔漏气严重，密封质量差；在一次封孔的基础上使用二次封孔技术来封堵钻孔周围的裂隙，不仅耗时耗工，而且还要购置专门的二次封孔设备，增加生产成本。为解决含水瓦斯抽采钻孔的密封问题，迫切需要一种有效的封孔方法。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种操作简单、成本低廉、能大幅度提高钻孔密封效果的含水瓦斯抽采钻孔密封方法。

技术方案：为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种瓦斯抽采钻孔非凝固恒压浆液封孔方法，包括如下步骤：

(1)在瓦斯抽采管对应封孔段左右两端的位置分别捆绑一个聚氨酯封孔袋，通过左端的聚氨酯封孔袋将注浆管和PVC管与瓦斯抽采管捆绑在一起，注浆管和PVC管的左端均位于左端的聚氨酯封孔袋的左侧，注浆管和PVC管的右端均位于两个聚氨酯封孔袋之间；PVC管的左端连通一个U型管，PVC管的右端连通一个空心测压橡胶球；

(2)当瓦斯抽采钻孔打钻成孔以后，将经步骤(1)处理的瓦斯抽采管送入瓦斯抽采钻孔内指定位置，U型管底部朝下；在U型管内注入观测液体，在空心测压橡胶球无压力情况下，U型管内两侧的观测液体水平高度一致；

(3)封孔段左右两端的聚氨酯封孔袋反应膨胀，最终使得封孔段形成密封空间，打开注浆管上的注浆管阀门，向封孔段内注入半流体浆液，直至U型管内两侧的观测液体水平高度差达到设定的停止注浆高度，关闭注浆管阀门；

(4)当U型管内两侧的观测液体水平高度差达到设定的开始注浆高度时，开启注浆管阀门，直至U型管内两侧的观测液体水平高度差达到设定的停止注浆高度；重复步骤，保证封孔段内的液压始终保持在一个恒定的压力范围内。