[发明专利]一种钻孔分次分段分时注浆封孔装置及方法

说明书

本发明涉及一种钻孔分次分段分时注浆封孔装置及方法，其中，抽放管(1)的一端深入钻孔中且穿过挡板(3)，另一端留在钻孔外端且连接阀门，钻孔孔口用充填剂(8)封堵；抽放管(1)上多处缠绕均匀涂抹有聚氨酯的软布，该聚氨酯膨胀填满抽放管(1)和钻孔间的空隙，在钻孔中形成多道聚氨酯封堵(5)；多道聚氨酯封堵(5)将钻孔分割为多个注浆区域，每个注浆区域均有注浆管伸入，注浆管另一端留在钻孔外端用于连接注浆阀门。打开抽放管(1)末端的阀门进行瓦斯抽放；经过设定时间后，通过第一个注浆管在靠近钻孔深处的第一个注浆区域内压注聚氨酯；以此类推，实现分次分段分时注浆封孔。本发明能够改善封孔质量，提高瓦斯抽放浓度和效果。

技术领域

本发明涉及煤层抽采瓦斯施工技术领域，尤其涉及一种钻孔分次分段分时注浆封孔装置及方法。

背景技术

实施煤层抽采瓦斯是目前治理矿井瓦斯危害最根本最有效的手段。近年来为煤矿安全生产发挥了积极的推进作用。但在实际中也存在瓦斯抽放浓度低、抽放效果差等问题急需解决。由于孔底抽放负压具有引流瓦斯和强制瓦斯解吸的作用，所以封孔质量的好坏直接关系到瓦斯抽放效果的好坏。做好抽采钻孔的封孔，确保钻孔严密不漏气，是确保抽采效果，提高抽采率，至关重要的一环。

现有的钻孔封孔方法有如下三种：

(1)水泥封孔：由于水泥具有黏结力较强、经济实惠、阻燃等特点，所以许多矿井采用水泥封孔；可是水泥浆胶凝时间长，具有较长的可注期。水泥注浆能够达到较多的注浆量和较大的加固范围，具有较高的抗压强度，但初凝时间长，易被地下水稀释，在水压高、水量大的条件下，会有较大的浆液损失；具有一定的收缩率，脆性收缩时会产生裂缝。实践证明：用水泥封孔不仅劳动强度大而且封孔质量不佳，而且在地质条件复杂的矿井中采用该封孔技术，还会直接影响到抽放效果，因此该方法在实际应用中存在局限性。

(2)封孔器封孔：采用封孔器封孔具有封孔工艺简单、便捷、封孔器可以重复利用等优点，但是它存在着封孔器本身价格较高；对封孔段的钻孔质量要求高，它要求钻孔的孔壁光滑、规则，钻孔无变形、无塌孔现象；封孔器复用率低等缺点，所以这种封孔方法在实际应用中有局限性。

(3)聚氨酯封孔：目前矿井采用“聚氨酯—压注聚氨酯—聚氨酯”封孔方法，操作复杂，而且所用聚氨酯的量大，成本高，在实际应用中依然存在局限性。

上述三种现有的钻孔封孔方法在实际应用中有局限性，因此，有必要对目前瓦斯抽采钻孔封孔技术进行深入研究和改进，以达到改善封孔质量，提高瓦斯抽放浓度和效果的目的。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的技术问题，提供一种钻孔分次分段分时注浆封孔装置及方法，其能够改善封孔质量，提高瓦斯抽放浓度和效果。

本发明的目的通过如下技术方案实现：

本发明提供一种钻孔分次分段分时注浆封孔装置，其包括：

抽放管、挡板、聚氨酯封堵、注浆管、充填剂；

抽放管的一端深入钻孔中且穿过挡板，另一端留在钻孔外端且连接阀门，钻孔孔口用充填剂封堵；

抽放管上多处缠绕均匀涂抹有聚氨酯的软布，该聚氨酯膨胀填满抽放管和钻孔间的空隙，在钻孔中形成多道聚氨酯封堵；

多道聚氨酯封堵将钻孔分割为多个注浆区域，每个注浆区域均有注浆管伸入，所述注浆管另一端留在钻孔外端用于连接注浆阀门。

更优选的，所述注浆封孔装置还包括：

滤网；所述滤网包裹在抽放管伸入钻孔内的一端。

更优选的，所述聚氨酯封堵中的其中一个靠近挡板。

更优选的，所述抽放管包括：整根管，或者，由接头连接的多根管。