[发明专利]一种孔内延时自主封孔装置及使用方法

说明书

本发明公开了一种孔内延时自主封孔装置及使用方法，包括依次设置的孔内瓦斯抽采筛管和孔内瓦斯抽采管，以及套装于孔内瓦斯抽采管的多个延时自喷耐压储液套筒，所述的耐压储液套筒主体的内部沿径向依次开设有抽采管安装腔和耐压储液内腔；通过在耐压储液内腔中预置带压的起泡膨胀封孔液和增压气体，通过戴帽延时回缩销与开口收缩卡箍相互作用触发异性弹卡与耐压储液筒卡帽脱扣，第一弹簧弹开推动雾化喷口封堵环打开雾化喷口，耐压储液套筒耐压储液内腔中带压封孔液喷出迅速起泡膨胀，无需人为进行孔内干预，简化了使用方法，实现了延时自主封孔的功能，能够更好的适用于智能化钻机钻孔封孔技术，解决了现有技术中封孔装置封孔效果不佳的问题。

技术领域

本发明属于煤矿井下领域，涉及煤层瓦斯抽采钻孔封孔技术，具体是一种孔内延时自主封孔装置及使用方法。

背景技术

我国煤层瓦斯资源丰富，同时瓦斯也是我国煤矿生产的主要致灾因素，煤层瓦斯抽采是防治瓦斯事故的根本措施，也是煤层瓦斯利用的基础，而瓦斯抽采钻孔的封孔质量和施工功效直接影响煤层瓦斯的抽采效率。

当前国内外采用的封孔技术主要有聚氨酯等材料式封孔、封孔器封孔、“两堵一注”封孔及二次封孔等，现有技术从理论上分析均能满足钻孔瓦斯抽采要求，但据统计我国约有65%的回采工作面瓦斯抽采钻孔的预抽瓦斯浓度低于30%，反映了现有抽采钻孔密封质量不高、封孔效果不理想。

跟踪分析现有封孔技术，整体存在操作工艺复杂、劳动强度大、封孔不到位等问题，在施工过程中远不能达到理论的封孔工艺要求，尤其在进行封孔液注入时必须借助外动力设备，进一步增加了成本、劳动量及操作难度。另外现有的封孔装置主要采用“两堵一注”的封孔工艺，其整体封孔液与封孔装置仍为分离状态，操作要求高，外力设备提供注入压力增加了施工复杂性，现场很难达到理论封孔要求，智能化钻机技术发展迅速，“两堵一注”封孔工艺技术难于匹配。因此，亟需在保证封孔效果的前提下，能够简便、快捷、稳定且低劳动量的在井下完成瓦斯抽采钻孔的封孔装置。

传统多液混合延时反应方法是在孔外进行反应液体的混合，利用化学反应过程所需的时间达到延时，反应过程控制性不好，可能提前化学反应过度导致膨胀无法入孔，或是入孔后反应膨胀能力已经释放完无法达到有限封孔。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于，提供一种孔内延时自主封孔装置及使用方法，解决现有技术中封孔装置封孔效果不佳且工艺复杂的技术问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案予以实现：

一种孔内延时自主封孔装置，包括依次设置的孔内瓦斯抽采筛管和孔内瓦斯抽采管，以及套装于孔内瓦斯抽采管的多个延时自喷耐压储液套筒，所述的延时自喷耐压储液套筒包括耐压储液套筒主体，所述的耐压储液套筒主体的内部沿径向依次开设有抽采管安装腔和耐压储液内腔，所述的耐压储液内腔预置有带压的起泡膨胀封孔液；所述的耐压储液套筒主体的外壁上开设有雾化喷口；

所述的多个延时自喷耐压储液套筒还包括延时击发单元，所述的延时击发单元用于实现自主封孔和调控自主封孔的延时时长。

本发明还具有以下技术特征：

所述的延时击发单元包括设置在耐压储液套筒主体上的异形弹卡，所述的异形弹卡的前半部卡装有第一弹簧，所述的异形弹卡的后半部配合设置有开口收缩卡箍；

所述的开口收缩卡箍的开口处安装有戴帽延时回缩销；所述的戴帽延时回缩销的一端开设有阻尼活塞腔，所述的阻尼活塞腔的内部设置有阻尼活塞，所述的戴帽延时回缩销的另一端安装有延时回缩销安全帽。

所述的耐压储液套筒主体上的异形弹卡的前侧还依次设置有安全环和雾化喷口封堵环，所述的雾化喷口封堵环对应雾化喷口的位置设置。

所述的戴帽延时回缩销的一端开设有延时回缩销安全帽的安装卡槽。

所述的阻尼活塞的前侧设置有第二弹簧。