[发明专利]一种富含水钻孔密封及瓦斯抽采一体化方法

说明书

本发明公开的一种富含水钻孔密封及瓦斯抽采一体化方法，首先将抽水管与瓦斯抽采管平行连接，距离抽水管前端80m位置开有若干小孔，在小孔区域处包裹纱布，纱布的前后两端分别绑定堵头一和堵头二；将抽水管和瓦斯抽采管放入钻孔内部；将注浆管插入到堵头一和堵头二之间；打开注浆泵通过井下风压将吸水膏体注入钻孔内，当压力表压力值突然增加时，停止注浆；将瓦斯抽采管与井下瓦斯抽采管路连接，通过井下瓦斯抽采管路进行瓦斯抽采，钻孔内富含的水在管路负压作用下向外移动，水通过小孔与吸水膏体发生膨胀反应生成柔性粘体，进行钻孔密封。同时，钻孔内瓦斯通过瓦斯抽采管抽出，实现富水钻孔的封孔和瓦斯抽采一体化。

技术领域

本发明涉及一种富含水钻孔密封及瓦斯抽采一体化方法，属于煤矿井下瓦斯抽采领域，尤其适用于在富含水钻孔的封孔及瓦斯抽采作业。

背景技术

煤矿瓦斯抽采对于防治瓦斯爆炸和煤与瓦斯突出等瓦斯灾害具有非常重要的意义，我国煤矿瓦斯治理方针确定高瓦斯矿井必须先抽后采，瓦斯抽采是治本措施。现阶段，我国煤矿瓦斯抽采率普遍较低，除了煤层透气性差等地质条件的影响外，最主要的原因是钻孔的封孔质量差，封孔和瓦斯抽采工艺复杂，特别是在富含水的瓦斯抽采钻孔内，由于水的影响，导致钻孔封孔效果差，甚至封孔失败。现有的瓦斯抽采钻孔封孔方法，都是假设钻孔无水或含水较少时，忽略水的钻孔封孔材料的影响进行钻孔封孔，然而，在绝大多数钻孔封孔的情况下，正是由于钻孔内水的影响才导致钻孔封孔质量差，甚至在含有大量水的瓦斯抽采钻孔内导致封孔失败。同时，瓦斯的抽采过程分为钻孔密封和瓦斯抽采两个过程，操作繁琐，过程复杂，施工周期时间长，瓦斯抽采效率低。因此，为了解决含水瓦斯抽采钻孔的封孔技术难题，提高瓦斯的抽采效率，急需对富含水瓦斯抽采钻孔的密封及瓦斯抽采进行研究，实现一体化同步进行，满足煤矿井下钻孔瓦斯抽采的要求。

发明内容

技术问题：本发明的目的是针对富含水钻孔封孔及瓦斯抽采技术的不足之处，提供一种操作方便、工艺简单，瓦斯抽采效果明显、成本低的富含水钻孔密封及瓦斯抽采一体化方法。

技术方案：

本发明富含水钻孔密封及瓦斯抽采一体化方法，其特征在于包括以下步骤：

a.将抽水管与瓦斯抽采管通过接头平行连接，距离抽水管前端80m位置处开有若干小孔，在含小孔区域的抽水管处包裹纱布；

b.在距离瓦斯抽采管前端10m处绑定探水传感器，探水传感器通过引线与数据采集器连接；

c.在纱布的前后两端分别绑定堵头一和堵头二，同时分别捆绑瓦斯抽采管，使瓦斯抽采管前端伸出堵头一3～4m，同时，使探水传感器处在堵头一和堵头二之间的钻孔空间内；

d.将抽水管和瓦斯抽采管放入煤层的钻孔内部，使堵头二处在距离钻孔端口0.5m位置处，并将瓦斯抽采管通过阀门与井下瓦斯抽采管路连接；

e.将注浆管插入到堵头一和堵头二之间的钻孔空间内；

f.通过三通截止阀将注浆管和抽浆管连接，同时，将注浆管与注浆泵连接，将抽浆管与抽浆泵连接；

g.打开注浆泵，通过井下风压将注浆泵中的吸水膏体注入堵头一和堵头二之间的空间内，当压力表压力值突然增加时，停止注浆；

h.打开阀门，通过井下瓦斯抽采管路进行瓦斯抽采，钻孔内富含的水在管路负压作用下向外移动，水流出小孔与吸水膏体发生膨胀反应生成柔性粘体，密封堵头一和堵头二之间的空间，同时，钻孔内瓦斯通过瓦斯抽采管抽出，实现富水钻孔的封孔和瓦斯抽采一体化；

i.探水传感器将柔性粘体的含水率传输给数据采集器，当柔性粘体含水饱和时，关闭阀门，打开抽浆泵，将柔性粘体抽出；

j.含水饱和的柔性粘体抽出后，循环重复g、h和i步骤，实现富水钻孔的封孔和瓦斯抽采一体化。