[发明专利]煤矿用两头气堵及中间水封穿层钻孔封孔装置及封孔方法

权利要求书

1.煤矿用两头气堵及中间水封穿层钻孔封孔装置，其特征在于：包括相互平行设置的瓦斯抽采管、注气管和注水管；以瓦斯抽采管的一端为内端，另一端为外端；瓦斯抽采管上由内向外依次设有第一限位块、第一膨胀气囊、第二限位块、第三限位块、第二膨胀气囊和第四限位块，注气管由外向内依次穿过第四限位块、第二膨胀气囊、第三限位块和第二限位块，注气管的内端口与第一膨胀气囊内部连通，注气管上开设有与第二膨胀气囊内部连通的注气孔，注水管由外向内依次穿过第四限位块、第二膨胀气囊和第三限位块，注水管的内端口位于第二限位块和第三限位块之间；

第一限位块、第二限位块、第三限位块和第四限位块均与瓦斯抽采管外表面固定并密封连接，第三限位块和第四限位块均与注气管外表面密封连接，第三限位块和第四限位块均与注水管外表面密封连接。

2.根据权利要求1所述的煤矿用两头气堵及中间水封穿层钻孔封孔装置，其特征在于：注气管上由外向内依次设有第一单向阀、第一压力表和手自一体泄压阀，手自一体泄压阀位于第四限位块外侧。

3.根据权利要求2所述的煤矿用两头气堵及中间水封穿层钻孔封孔装置，其特征在于：注水管上由外向内依次设有第二单向阀和第二压力表，第二压力表位于第四限位块外侧。

4.根据权利要求3所述的煤矿用两头气堵及中间水封穿层钻孔封孔装置的封孔方法，其特征在于：包括以下步骤：

（1）、将待封钻孔清理干净，并将孔内的浮煤和岩屑吹出；

（2）、在钻孔外安装封孔装置：根据瓦斯抽采工作对封孔长度、始封深度相关参数的要求，确定第一膨胀气囊、第二膨胀气囊植入钻孔内的合适位置以及注气管、注水管的长度，将第一限位块、第一膨胀气囊、第二限位块、第三限位块、第二膨胀气囊和第四限位块固定在瓦斯抽采管的相应位置，然后一起送入到钻孔指定位置，同时装配上注气管和注水管，注气管上安装上第一单向阀、第一压力表和手自一体泄压阀，在注水管上安装上第二单向阀和第二压力表；

（3）、将安装好的封孔装置由外向内放入到钻孔内，直到第四限位块也放置到钻孔内即可；

（4）、将注气管与井下压风系统相连接，且要保证密封性良好，打开第一单向阀和手自一体泄压阀利用压风系统向第一膨胀气囊和第二膨胀气囊内注气，当第一压力表显示≥0.5MPa后停止注气，并关闭第一单向阀和手自一体泄压阀，第一膨胀气囊和第二膨胀气囊膨胀后与钻孔的内壁接触并密封，实现“两头气堵”；

（5）、将注水管与井下供水系统相连接，且要保证密封性良好，然后打开第二单向阀，利用井下供水系统向第一膨胀气囊和第二膨胀气囊之间的空间注水，水在注水压力作用下进入钻孔裂隙，起到封堵钻孔形成初期漏气通道的作用，当第二压力表显示≥1MPa后停止向钻孔内注水，并关闭第二单向阀，实现“中间水封”；

（6）、封孔完成后，按照封孔作业规程的要求连接瓦斯抽采管，进行瓦斯联抽工作；

（7）、在日常生产过程中定期查看第一压力表和第二压力表的示数，当压力示数低于设定值时，利用井下压风系统和供水系统对其进行补充空气或水，以保持钻孔的良好密封性；

（8）、当钻孔完成抽采工作后，通过手自一体卸载阀对第一膨胀气囊和第二膨胀气囊进行卸压，位于第一膨胀气囊和第二膨胀气囊之间的水自动流出钻孔，然后将封孔装置回收，以备下次使用。