[发明专利]瓦斯抽采钻孔封孔装置及方法

说明书

本申请公开了一种瓦斯抽采钻孔封孔装置及方法，该装置的短胀套通过固定环连接于长胀套的两端，固定环的内壁通过支架连接于抽采管的外壁；短胀套的一端连接于密封环，密封环和抽采管密封连接；短胀套的收缩率大于长胀套的收缩率；长胀套的侧壁设置有第一爆破阀和第二爆破阀，第一爆破阀的阀片爆破压力小于第二爆破阀的阀片爆破压力；注浆管的右端连接于注浆装置，注浆管的左端穿过密封环、短胀套和固定环后伸入长胀套内部。该方法包括步骤：封孔装置的安装；通过短胀套将封孔段的两端密封；通过浆液将封孔段的两端密封；注浆封孔；本申请解决了采用两堵一注封孔工艺存在浆液溢流使注浆压力达不到设计值，而导致钻孔的裂隙难以密封的问题。

技术领域

本申请属于煤矿瓦斯治理技术领域，具体涉及一种瓦斯抽采钻孔封孔装置及方法。

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。随着瓦斯抽采大直径钻孔钻进技术与装备的快速发展，大直径钻孔在瓦斯抽采效果的技术优势进一步得到证实，促使大直径瓦斯抽采钻孔逐步成为瓦斯抽采的发展趋势。

目前瓦斯抽采钻孔封孔广泛采用两堵一注封孔工艺，通过浆液密实封堵钻孔及钻孔周围裂隙圈和煤体裂隙通道以保证钻孔密封抽采。但由于目前现场在钻孔注浆密封工艺繁琐，且两端的“两堵”技术还不成熟，因此在后期注浆过程中，浆液很容易从“两堵”处溢流，进而造成注浆压力不能达到设计值，而导致难以对钻孔周围裂隙进行密封的问题。

发明内容

本申请实施例通过提供瓦斯抽采钻孔封孔装置及方法，解决了现有技术中采用两堵一注封孔工艺存在浆液溢流使注浆压力达不到设计值，而导致钻孔的裂隙难以密封的问题。

本发明实施例提供了瓦斯抽采钻孔封孔装置，包括注浆管、注浆装置、抽采管、以及均套装于所述抽采管上的短胀套、长胀套、固定环和密封环；

所述短胀套和所述密封环的数量均为两个，两个所述短胀套通过所述固定环连接于所述长胀套的两端，所述固定环的内壁通过支架连接于所述抽采管的外壁；

所述短胀套远离所述长胀套的一端连接于所述密封环，所述密封环和所述抽采管密封连接；所述短胀套的收缩率大于所述长胀套的收缩率；

所述长胀套的侧壁设置有第一爆破阀和第二爆破阀，所述第一爆破阀的阀片爆破压力小于所述第二爆破阀的阀片爆破压力；所述长胀套内达到第一爆破阀的阀片爆破压力时，长胀套的外径小于钻孔的孔径；

所述抽采管的右端连接于瓦斯抽采装置，所述注浆管的右端连接于所述注浆装置，所述注浆管的左端依次穿过所述密封环、所述短胀套和所述固定环后伸入所述长胀套内部。

在一种可能的实现方式中，还包括套装于所述短胀套上的柔性硅胶套，所述柔性硅胶套的两端通过弹性带分别连接于所述固定环和所述密封环。

在一种可能的实现方式中，所述注浆管上设置有阀门和压力表。

在一种可能的实现方式中，所述支架的上端通过螺栓组件连接于所述固定环，所述支架的下端设置有卡块；所述抽采管的外壁设置有用于与所述卡块配合的卡槽。

本发明实施例还提供了瓦斯抽采钻孔封孔方法，采用上述的瓦斯抽采钻孔封孔装置，包括以下步骤：

根据所述钻孔的封孔长度选择所述长胀套，然后连接所述短胀套、所述长胀套、所述固定环和所述密封环；

将所述抽采管推送至所述钻孔中，使所述长胀套移动至设定位置处，然后将所述抽采管的端部与所述瓦斯抽采装置连接，将所述注浆管的端部与所述注浆装置连接；