[发明专利]矿井瓦斯抽采钻孔封孔装置及封孔方法

说明书

一种矿井瓦斯抽采钻孔封孔装置及封孔方法，包括瓦斯抽采管、第一、二对封器，第一、二对封器均包括若干沿瓦斯抽采管外壁圆周均匀分布的弹簧架和套在弹簧架外部的堵浆布，弹簧架由直杆段和折弯段组成，折弯段一端与直杆段为一整体，另一端连接有弧形片，从而在若干弹簧架圆周围在一起后，形成直筒段和锥筒段，堵浆布的一端与锥筒段大口端连接，另一端与直筒段连接，第一对封器中锥筒段的大口端与第二对封器中锥筒段的大口端相对，第一对封器上装有进料注浆管和排气管。本发明在封堵时，简化了封堵注浆工作，封孔长度可随意调节，省去插入进料注浆管的工序，故不存在进料注浆管被煤矸石阻塞的问题，操作起来简单方便，封堵效果好，效率高，成本低。

技术领域

本发明涉及煤矿开采中的瓦斯抽采技术领域，具体讲是一种矿井瓦斯抽采钻孔封孔装置及封孔方法。

背景技术

矿井瓦斯是煤矿生产过程中，从煤、岩内涌出的以甲烷为主的各种有害气体的总称，是严重威胁煤矿安全生产的主要自然因素。瓦斯灾害造成的人员伤亡和财产损失是巨大的，因此，预防瓦斯灾害对煤炭工业的健康持续发展具有重要意义。目前，瓦斯抽采是矿井作业中，治理瓦斯的重要手段，在瓦斯抽采过程中，需保证钻孔严实密封，并且具有较长的密封长度，以确保瓦斯的抽采效果。但是，现阶段我国煤矿主要是采空区瓦斯抽放、本煤层瓦斯抽放等，瓦斯抽采过程中的难题，即瓦斯抽放钻孔的封孔长度以及封孔问题一直没有得到很好的解决。

封孔器是煤矿井下瓦斯抽采中常用的装置，其种类很多，常用的有囊袋式封孔装置，它是利用注浆压力将两个弹性封孔胶囊依次胀起后再实施注浆封堵，从而在两个弹性封孔胶囊之间形成封堵段。这种封孔装置在实际应用过程中存在以下缺陷：1、操作费时费力，使用成本高，效率低下；2、插入进料注浆管(也称进浆管)时易被煤矸石阻塞，致使下进料注浆管困难；3、封孔长度无法调节，封孔后难以达到煤矿治理瓦斯的需求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供一种矿井瓦斯抽采钻孔封孔装置及封孔方法，其封孔长度可随意调节，并有效简化了封堵注浆流程，省去插入进料注浆管工序，不存在进料注浆管被煤矸石阻塞的问题，操作简单方便，封堵效果好。

本发明的技术解决方案是，提供一种具有以下结构的矿井瓦斯抽采钻孔封孔装置，包括用于插入瓦斯抽采钻孔内的瓦斯抽采管，还包括第一对封器和第二对封器，所述第一对封器和第二对封器均包括若干沿瓦斯抽采管外壁圆周均匀分布的弹簧架以及套设在弹簧架外部的堵浆布，各弹簧架均由直杆段和折弯段组成，所述折弯段的一端与直杆段为一整体，另一端连接有弧形片，从而在若干弹簧架圆周围在一起后，形成直筒段和锥筒段，所述直筒段上连接有定位圈，所述堵浆布的一端与锥筒段的大口端连接，另一端通过卡箍与直筒段连接，所述直筒段与瓦斯抽采管密封连接，所述第一对封器中锥筒段的大口端与第二对封器中锥筒段的大口端相对，当瓦斯抽采管带动第一对封器和第二对封器插入瓦斯抽采钻孔内后，所述第一对封器位于瓦斯抽采钻孔的孔口处，第一对封器上装有进料注浆管和排气管，所述进料注浆管和排气管均与第一对封器、第二对封器以及瓦斯抽采钻孔内壁所围成的密封腔体相通。

本发明所述的矿井瓦斯抽采钻孔封孔装置，其中，各折弯段的内壁与瓦斯抽采管的外壁之间均设有弧形弹簧片，所述弧形弹簧片的开口端与折弯段连接。

本发明还提供一种矿井瓦斯抽采钻孔封孔装置的封孔方法，包括如下步骤：

1)将第一对封器和第二对封器分别套设在两根瓦斯抽采管上，并拧紧卡箍分别将其密封固定，确保第一对封器中锥筒段的大口端与第二对封器中锥筒段的大口端相对；

2)根据封孔长度，先将安装有第二对封器的瓦斯抽采管插入到瓦斯抽采钻孔内，然后通过在该瓦斯抽采管的后部串接若干中间瓦斯抽采管的方式来对第二对封器与第一对封器之间的距离进行调节；

3)待第一对封器与第二对封器之间的距离确定后，确保第一对封器位于瓦斯抽采钻孔的孔口处；