[发明专利]一种瓦斯抽采钻孔封孔装置及封孔方法

说明书

本发明公开了一种瓦斯抽采钻孔封孔装置及封孔方法，该封孔装置包括抽采管体，抽采管体内设有注浆通道、抽采通道与修复料通道，抽采管体外依次固定套设有第一、第二囊袋；注浆通道在第一、第二囊袋处分别设有第一、第二低压出浆口，第一、第二囊袋之间的注浆通道上设有高压出浆口；第一、第二囊袋之间的抽采通道上设有返浆口；修复料通道在第一、第二囊袋处分别设有第一、第二修复料出口，第一、第二囊袋之间的修复料通道上设有第三修复料出口；瓦斯抽采钻孔封孔装置还包括孔口联接堵头。本发明能有效解决瓦斯抽采钻孔抽采瓦斯容易堵、常漏气、抽采有效时间短等问题。

技术领域

本发明属于瓦斯抽采钻孔封孔技术领域，具体涉及一种瓦斯抽采钻孔封孔装置及封孔方法。

背景技术

瓦斯抽采是治理煤层瓦斯灾害的根本措施，瓦斯抽采钻孔是抽采的载体，但在钻孔成孔后，由于钻孔使煤岩层形成弱结构围岩卸载，随时间推移，孔外围岩层在重新分布应力作用下产生破裂，弱结构体沿原生和新生破裂面产生滑移、错动和剪张变形。受弱结构体变形破坏的影响，钻孔其它部位围岩变形破坏加剧，向钻孔空间挤压而造成失稳，表现为钻孔塌孔、堵孔。因此，抽采钻孔封孔质量对煤层瓦斯抽采至关重要。

目前各矿井积极推广“两堵一注”封孔法，如图1所示，“两堵一注”带压封孔法的原理是：先在封孔段的两端用袋装聚氨酯或囊袋注浆进行封堵，待聚氨酯或囊袋浆液发泡、膨胀并凝结后，再通过注浆管对两端聚氨酯封堵段之间的钻孔段进行注浆，在注浆压力的作用下，浆液向钻孔壁渗透并填充钻孔周边裂隙，实现抽采钻孔封孔。

如图2所示，囊袋式注浆封孔法是“两堵一注”带压注浆封孔法的一种形式，囊袋式封孔装置采用2个囊袋封堵钻孔，2个囊袋间有1个出浆嘴，它的封孔原理是：利用注浆管向囊袋注浆，囊袋膨胀后，囊袋与钻孔壁紧密接触，当注浆压力超过注浆嘴的开启压力时，注浆嘴向2 个囊袋之间的空隙注浆，浆液进入囊袋与钻孔壁的缝隙以及钻孔周边一定深度的煤体裂隙，从而实现抽采钻孔的封孔。

“两堵一注”封孔法尽管在众多矿井得到了推广应用，但目前“两堵一注”封孔法管路多、接头多、操作不便易漏气。同时，由于煤岩受多重损伤破坏及蠕变破坏，钻孔后期会存在不同程度的变形甚至垮塌，抽采钻孔易堵塞，瓦斯流动困难；“两堵一注”封孔段支撑应力不足，与钻孔壁形成漏气通道，抽采浓度低。

发明内容

本发明提供一种瓦斯抽采钻孔封孔装置及封孔方法，该瓦斯抽采钻孔封孔装置能有效解决瓦斯抽采钻孔抽采瓦斯容易堵、常漏气、抽采有效时间短等问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：