[发明专利]整体软管无插接一堵一注式瓦斯封孔器及注浆封孔方法

说明书

本发明公开了一种整体软管无插接一堵一注式瓦斯封孔器及注浆封孔方法，该封孔器包括内置单孔抽放软管、多孔透水保浆布袋、防堵锥形端头和注浆管接口；多孔透水保浆布袋端部固定在内置单孔抽放软管上；内置单孔抽放软管内设有内置注浆管；内置注浆管在布袋注浆封堵段设置有多个出浆口，出浆口处设有逆流阀。本发明在注浆时，浆液经过内置注浆管通过出浆口将多孔透水保浆布袋充填满；当浆液注满多孔透水保浆布袋后，多余的注浆材料通过返浆扣流入内置单孔抽放软管，在巷道观测到返浆现象后停止注浆。本发明的封孔器内置注浆管，且采用一堵一注整体式结构，不需要外置注浆管路和返浆管路，摒弃了传统瓦斯封孔器爆破阀，提高了注浆质量。

技术领域

本发明涉及煤矿领域中的高瓦斯矿井煤层瓦斯抽放封孔器，尤其涉及一种整体软管无插接一堵一注式瓦斯封孔器及注浆封孔方法。

背景技术

在井工开采中，随着开采深度的不断延深，现阶段高瓦斯矿井占比达到70％，在开采过程中面临瓦斯突出与爆炸危险。在高瓦斯或突出矿井开采过程中，如果煤层瓦斯压力太大或抽采方式不当就会引发很多瓦斯安全爆炸事故。为了保障煤矿开采过程的安全，需要采取抽采技术，将煤层的瓦斯含量和瓦斯压力降低到安全值。为保障高瓦斯煤层安全开采，井下煤矿生产现场普遍在工作面正常开采前，在煤层中布置抽采钻孔，并安装瓦斯封孔器，通过负压抽采，直至将煤层中的瓦斯含量和压力降低到安全值。

抽采钻孔封孔的密闭程度直接决定着瓦斯抽采效果，而简单的封孔器结构及快速可靠封孔方法是保障封孔密闭效果的关键。

目前最常用的封孔器为两堵一注式囊袋式封孔器，该封孔器主要利用铁管、橡胶软管、硬质PVC管作为封孔器主抽管，再利用橡胶囊袋、软质橡胶、渗透布袋等封堵部件，以及通过注水、注气、注浆封堵方式构成，主要原理是注浆材料的注入，使得注浆材料充满囊袋，使得抽放管与孔壁之间的空隙得以密实充填，形成密闭的抽放通道。

而传统的囊袋式封孔器普遍存在以下问题：

(1)结构复杂。多为主抽管+囊袋+外置注浆管+外置返浆管结构方式，多为两堵一注式，注浆管与主抽管管路较多，管路之间连接和结构复杂，接口多，隐患大，安装及注浆过程中存在众多连接弱点。

(2)爆破阀起爆失败。结构中多设置有爆破阀，如在两堵一注式封孔器中设有爆破阀，爆破阀理论上可行，但实际操作过程中难以精准控制爆破压力及爆破效果，存在不能正常爆破的隐患，造成封孔失败。

(3)井下安装工序复杂且难度大。主抽放管材质为硬质PVC管，封孔器长度为十几米到二十几米不等，多节主抽放管插接式结构，只能在井下狭小巷道空间内现场完成插接安装，造成安装抽放工序复杂，人工操作难度大，安装效率较低。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中瓦斯封孔器安装及结构存在的不足之处，本发明提供一种整体软管无插接一堵一注式瓦斯封孔器及注浆封孔方法，该封孔器内置注浆管，且采用一堵一注整体式结构，不需要外置注浆管路和返浆管路，摒弃了传统瓦斯封孔器爆破阀，提高了注浆质量。

技术方案：本发明整体软管无插接一堵一注式瓦斯封孔器包括内置单孔抽放软管、多孔透水保浆布袋、防堵锥形端头和注浆管接口；多孔透水保浆布袋端部固定在内置单孔抽放软管上；

内置单孔抽放软管内设有内置注浆管；内置单孔抽放软管包括巷道破碎区段、布袋注浆封堵段以及抽放段；

内置注浆管在布袋注浆封堵段设置有多个出浆口，出浆口与多孔透水保浆布袋贯通，出浆口处设有逆流阀；

单孔抽放软管在抽放段内设置若干抽放花孔；单孔抽放软管上设有返浆孔和封堵胶口。

还包括定位扎带，多孔透水保浆布袋端部通过定位扎带与内置单孔抽放软管固定。

内置单孔抽放软管为一体成型结构。

内置单孔抽放软管材质为聚氯乙烯树脂。