[发明专利]一种两堵两注实时保压封孔施工工艺在审
申请号: | 202211612890.2 | 申请日: | 2022-12-15 |
公开(公告)号: | CN116044341A | 公开(公告)日: | 2023-05-02 |
发明(设计)人: | 王振锋;王永龙;陈成宇;刘晔赫;孔宏伟;路晓荣;贺青云 | 申请(专利权)人: | 河南理工大学 |
主分类号: | E21B33/13 | 分类号: | E21B33/13;E21F7/00 |
代理公司: | 郑州豫开专利代理事务所(普通合伙) 41131 | 代理人: | 朱俊峰 |
地址: | 454000 河南*** | 国省代码: | 河南;41 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 两堵两注 实时 保压封孔 施工工艺 | ||
1.一种两堵两注实时保压封孔施工工艺,其特征在于:包括以下步骤:
(1)在底抽巷道内沿不同角度用钻机向上方煤层内施工穿层钻孔,或者在本煤层巷道内施工顺层钻孔;
(2)在巷道内布置储浆搅拌罐、注浆泵、增压罐和输浆主管,在每个钻孔内均设置一个两堵两注型封孔器;储浆搅拌罐、注浆泵、增压罐和输浆主管,储浆搅拌罐下侧部与输浆主管的进口连接,注浆泵和增压罐沿液流方向依次安装在输浆主管上,输浆主管沿巷道长度方向布置,输浆主管上沿长度方向均匀设有若干根连接管,每根连接管的出口均连接有一根注浆主管;
两堵两注型封孔器为两堵两注结构,包括第一胎囊、第二胎囊、第一注浆管和第二注浆管,第一胎囊和第二胎囊的中心孔插设有一根抽采管,以钻孔的孔口到孔底的方向为由外向内的方向,第一胎囊位于第二胎囊外侧,第一注浆管自外向内依次穿过第一胎囊和第二胎囊,第一注浆管内端封堵,第一注浆管上设有位于第一胎囊内的第一注浆孔和位于第二胎囊内的第二注浆孔,第二注浆管上端口自外向内穿过第一胎囊后伸入到第一胎囊和第二胎囊之间,第一注浆管上在第一胎囊外侧设有第一压力表、第一恒压阀和第一手动球阀,第二注浆管上在第一胎囊外侧设有第二压力表、第二恒压阀和第二手动球阀,第一注浆管和第二注浆管外端分别通过一根注浆软管连接在注浆主管上;
(3)向储浆搅拌罐中加入封孔材料并进行搅拌混合;
(4)注浆泵接通电源,在注浆泵的动力作用下,储浆搅拌罐内制备好的柔性注浆材料通过增压罐的进一步增压,沿巷道侧帮铺设的输浆主管向两堵两注型封孔器注浆,注浆前先排出输浆主管和其他管路内的空气,柔性注浆材料先注入到两堵两注型封孔器的两个胎囊内,两个胎囊膨胀将钻孔临时封孔,接在柔性注浆材料再注入到两个胎囊之间的封孔段,达到设定压力后,完成封孔;
(5)连接瓦斯抽采管路,在瓦斯抽采过程中受巷道变形引起钻孔周围裂隙增加,某一个或多个钻孔产生漏气,导致封孔段内柔性注浆材料压力降低时,对漏气钻孔内的两堵两注型封孔器进行补注柔性注浆材料,实现柔性保压封孔。
2.根据权利要求1所述的一种两堵两注实时保压封孔施工工艺,其特征在于:储浆搅拌罐为塑料容器,储浆搅拌罐内部盛装有柔性封孔浆料,储浆搅拌罐顶部左侧设有加料斗,储浆搅拌罐右侧设有用于搅拌柔性封孔浆料的搅拌器,储浆搅拌罐与输浆主管的连接口位于储浆搅拌罐下部右侧。
3.根据权利要求2所述的一种两堵两注实时保压封孔施工工艺,其特征在于:输浆主管上设有位于储浆搅拌罐和注浆泵之间的第一机械阀门,输浆主管的出口端设有第一内螺纹堵头,输浆主管上沿液流方向依次设有位于增压罐和邻近增压罐的连接管之间的电磁限压阀、总压力表和第二机械阀门。
4.根据权利要求3所述的一种两堵两注实时保压封孔施工工艺,其特征在于:连接管上沿液流方向依次设有第三机械阀门和快速管接头;注浆主管的进口与快速管接头连接,注浆主管的另一端口设有第二内螺纹堵头,注浆主管上在邻近快速管接头之处设有第三恒压阀。
5.根据权利要求4所述的一种两堵两注实时保压封孔施工工艺,其特征在于:注浆主管为L型或半圆弧形,L型的注浆主管用于本煤层巷道内的顺层钻孔,半圆弧形的注浆主管用于底抽巷道内的穿层钻孔,注浆主管上均匀设有若干个软管连接管接头,软管连接管接头通过所述的注浆软管与两堵两注型封孔器的第一注浆管和第二注浆管外端口连接。
6.根据权利要求5所述的一种两堵两注实时保压封孔施工工艺,其特征在于:步骤(4)的具体过程为:先拧开输浆主管的出口端的第一内螺纹堵头,排放输浆主管中的空气,直至输浆主管的出口端开始流出柔性封孔材料后拧上第一内螺纹堵头;然后再打开第三机械阀门,拧开第二内螺纹堵头,排放注浆主管中的空气,直至注浆主管的出口端开始流出柔性封孔材料后拧上第二内螺纹堵头;接着打开第一手动球阀,通过第一注浆管向第一胎囊和第二胎囊内注入柔性封孔材料,在柔性封孔材料压力与钻孔壁的挤压下,两个胎囊撑起钻孔并和钻孔壁充分接触,使封孔器两端封堵钻孔,做到临时封孔,当两个胎囊内注浆压力达到第一恒压阀的预定压力值时,打开第二手动球阀,通过第二注浆管向第一胎囊和第二胎囊之间的中间封孔段注入柔性封孔材料,直到中间封孔段内的压力达到第二恒压阀的预定压力值时,完成封孔作业。
7.根据权利要求6所述的一种两堵两注实时保压封孔施工工艺,其特征在于:步骤(5)的具体过程为:当钻孔封孔完成后,后期受巷道变形引起钻孔周围裂隙增加产生漏气压力降低,通过观测第一注浆管上的第一压力表和第二注浆管上的第二压力表的示数降低,同时监测到抽采瓦斯浓度下降,打开输浆主管上的第一机械阀门、第二机械阀门和连接管上的第三机械阀门,柔性封孔材料通过注浆主管、注浆软管向封孔器的两个胎囊以及封孔段内补注浆液,达到第一压力表和第二压力表的预定压力值,关闭第一机械阀门、第二机械阀门和第三机械阀门;通过柔性封孔材料的流动性和粘性,充填钻孔裂隙中,防止钻孔漏气,实现柔性保压封孔。
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