[发明专利]矿山岩体钻孔瓦斯封堵抽采一体式系统的观测方法

说明书

本发明公开了一种矿山岩体钻孔瓦斯封堵抽采一体式系统的观测方法，它解决了现有技术中矿山岩体钻孔密封效果差、抽采成本高、瓦斯不易收集的问题，具有提高封堵过程和瓦斯抽采过程的稳定性、增强密封性能的效果；其技术方案为：包括以下步骤：打瓦斯抽采钻孔；安装测试探头，将测试探头与钻杆相连，利用钻机将测试探头推挤至指定抽采区域；封闭钻孔；耐压试验；测定瓦斯参数：连接测定系统，打开第三开关，瓦斯进入采集管内，并通过连通管进入测定系统，待瓦斯压力表稳定后，读取瓦斯压力表示数，并与电子压力表读数对比。

技术领域

本发明属于矿山岩体钻孔抽采技术领域，具体涉及矿山岩体钻孔瓦斯封堵抽采一体式系统的观测方法。

背景技术

瓦斯压力和瓦斯含量是研究矿井煤与瓦斯突出、瓦斯涌出、瓦斯抽放时的关键性的基础参数，因此，为了研究煤层瓦斯的赋存及涌出的规律，有必要进行煤层瓦斯压力和瓦斯含量的测定。

根据煤炭行业标准的相关规定，测压钻场应选在邻近煤层的巷道中，一般应选择在完整坚硬的煤岩中打上行钻孔。传统的钻孔封堵方式采用向钻孔中充填混凝土充填材料或者在钻孔中安装挡板以形成密封空间，并通过单独的管道向密封空间内灌注充填材料。

上述封堵方式由于封堵介质采用固体介质，待固体介质固化后，容易发生龟裂现象，有时会出现固体材料无法对相应段的钻孔壁周围岩体裂隙进行密封的现象，且多采用两段式密封方式，密封效果差；另外，瓦斯封堵抽采设备集成化程度低，不能对瓦斯抽采过程进行有效监测，且传统的瓦斯抽采系统多为一次性消耗品，一般不能重复利用，提高了瓦斯抽采成本。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种矿山岩体钻孔瓦斯封堵抽采一体式系统的观测方法，提高了封堵过程和瓦斯抽采过程的稳定性；采用柔性介质同时起胀封堵单元和密封空腔，实现三重封堵，进一步保证了钻孔密封效果。

本发明采用下述技术方案：

矿山岩体钻孔瓦斯封堵抽采一体式系统的观测方法，包括以下步骤：

步骤(1)打瓦斯抽采钻孔：用钻机在巷道中向顶板或底板煤岩体中先后按设定角度钻孔至指定抽采区域的煤层；

步骤(2)安装测试探头，将测试探头与钻杆相连，利用钻机将测试探头推挤至指定抽采区域；所述测试探头包括锥头、II型封堵单元和两个I型封堵单元；II型封堵单元的首部通过采集管与一个I型封堵单元相连，其尾部设有侧漏阀并通过连通管与另一I型封堵单元相连；

步骤(3)封闭钻孔：测试探头到达指定区域后，利用软管连接供给操作台和钻杆，向测试探头内提供设定压力的柔性封堵介质；

步骤(4)耐压试验：做耐压试验对封孔效果进行检验，若封孔不合格，则需重复步骤(3)；

步骤(5)测定瓦斯参数：将测试探头与测定系统相连，测定系统中瓦斯压力表稳定后读取瓦斯压力表示数。

进一步的，所述步骤(2)中，首先清理钻孔中杂物，然后依次连接锥头、顶部I型封堵单元、采集管、II型封堵单元、连通管和尾部I型封堵单元。

进一步的，所述步骤(3)中，首先打开供给操作台的第一开关，柔性封堵介质通过连通管和采集管进入I型封堵单元和II型封堵单元内，使I型封堵单元和II型封堵单元起胀，分别形成密封空腔和采集空腔；

继续增加柔性封堵介质的压力，侧漏阀开启，柔性封堵介质进入密封空腔内，对密封空腔进行填充，并填充密封空腔周围岩体裂隙；待供给操作台上的流量表示数稳定后，关闭第一开关，打开第二开关，清除连通管和采集管中的柔性封堵介质，使管道内部保持通畅。

进一步的，测定系统包括通过管路依次相连的收集罐、电子压力表和瓦斯压力表；所述收集罐与电子压力表之间的管路上设有单向截止阀，所述瓦斯压力表与测试探头连接的管路上设有第三开关；