[发明专利]可复用囊袋式矿用注浆封孔器及其注浆方法

说明书

本发明属于瓦斯抽采煤矿注浆封孔技术领域，具体涉及一种可复用囊袋式矿用注浆封孔器及其注浆方法，为了在保证抽采钻孔封孔质量的前提下，尽可能降低单孔封孔成本，本发明进利用原有的“两堵一注”囊袋式注浆封孔装置，创新的将两个囊袋的功能进行了区分，将原来通过注浆起长期封堵作用的注水囊袋采用注水进行膨胀封堵，注浆囊袋仍采用注浆膨胀封堵。同时，在封孔段与注水囊袋间加装了隔离膜，当注水囊袋注水后，隔离膜在囊袋膨胀作用下固定在囊袋与钻孔内壁间。注浆段注浆时，在隔离膜的作用下，浆液与注水囊袋完全隔离，从而确保注水囊袋的顺利回收，降低封孔成本。

技术领域

本发明属于瓦斯抽采煤矿注浆封孔技术领域，具体涉及一种可复用囊袋式矿用注浆封孔器及其注浆方法。

背景技术

由于不同煤矿的煤层地质条件多变、煤层透气性差别大等地质条件原因；同时，由于目前煤炭形式严峻，“两堵一注”囊袋式注浆封孔器价格比较高，每个囊袋式注浆孔器的价格高达400-500元，占钻孔封孔成本的60%以上，导致成本核算不匹配。集团公司很多矿井为节约封孔成本，基本放弃使用“两堵一注”封孔工艺，使得封孔工艺落后、倒退，封孔质量低，严重影响瓦斯抽采效率，抽采达标时间，抽采工程事倍功半，使得瓦斯抽采利用存在诸多问题，主要表现在：普通水泥或彭博封孔袋封孔后钻孔漏气现象严重，瓦斯抽采浓度过低；由于钻孔漏气现象严重，使得很多矿区的瓦斯抽采浓度达不到可以利用浓度，使瓦斯利用成为困难，不得不将低浓度瓦斯排放到大气之中，这不仅造成瓦斯资源的巨大浪费，而且造成对大气的污染。使用“两堵一注”工艺，抽采效果好，但是单孔成本较高。瓦斯抽采的封孔问题事关瓦斯抽采效果、瓦斯资源利用和煤矿安全生产等重大问题。所以，研究囊袋式封孔器的回收复用是降低成本、提高封孔质量的关键。

发明内容

本发明的目的是在保证抽采钻孔封孔质量的前提下，尽可能降低单孔封孔成本，进而提供了一种可复用囊袋式矿用注浆封孔器极其注浆方法 。

本发明采用如下技术方案：

一种可复用囊袋式矿用注浆封孔器，包括囊袋以及穿过囊袋的抽采管路，所述囊袋包括注浆囊袋和注水囊袋，注浆囊袋设于注浆封孔段内侧端，注水囊袋设于注浆封孔段外侧端；将注水囊袋采用注水进行膨胀封堵，注浆囊袋仍采用注浆膨胀封堵。前、后两个囊袋的材质不同，注水囊袋采用高弹性的高分子化合物组成，在压力水作用下膨胀。

所述注浆囊袋外接有穿过注浆封孔段、注水囊袋的注浆管；

所述注浆封孔段外接有穿过注水囊袋的返浆管；

所述注水囊袋外接有注水管。

所述注水囊袋与注浆封孔段间加装有隔离膜。隔离膜与抽采钻孔的承压性能基本一致，当注水囊袋注水后，隔离膜在囊袋膨胀作用下固定在囊袋与钻孔内壁间，确保注浆液在隔离膜的作用下与注水囊袋完全隔离。封孔段浆液凝固后，放出注水囊袋中压力水进行回收。

所述隔离膜上安装有两个直插式接头，分别连接返浆管和注浆管。

所述注浆管上设有安全阀。

一种基于可复用囊袋式矿用注浆封孔器的注浆方法，注浆封孔过程如下：

第一步，将可复用囊袋式矿用注浆封孔器连接好并放置于抽采钻孔内；

第二步，将注浆泵出浆管与可复用囊袋式矿用注浆封孔器的注水管连接，注浆泵搅拌桶内倒上清水，开启注浆泵使注水囊袋注水膨胀，并且注水压力维持在1.0-1.2MPa间；

第三步，注浆泵出浆管与注浆管连接，开启注浆泵注浆；首先，注浆囊袋开始注浆，当注满浆液且注浆压力大于1.0MPa时，安全阀打开，开始向注浆段注浆；注浆段内充满浆液且压力维持在1.0-1.2MPa时，同时浆液由返浆管流出时，注浆结束；

第四步，注浆结束24h后，放出注水囊袋中的压力水，并回收复用注水囊袋、注水管、部分抽采管路、部分返浆管和部分注浆管。