专利名称：一种封孔结构及封孔方法及封孔用膨胀水泥的制作方法
技术领域：
本发明涉及ー种煤矿矿井瓦斯钻孔的封孔结构及封孔方法及封孔时用的膨胀水泥。
背景技术：
现有技术中有些孔在钻后，需要将其封闭后在进行下一歩操作，比如瓦斯抽取技木，瓦斯抽采的效果好坏主要与钻孔的封孔效果有 夫，动态封孔技木，就是在瓦斯抽采过程中始終保证钻孔的封孔效果良好，目前常用的封孔装置如中国专利公告号为CN201206471Y，公告日为2009年3月11日，名称为‘抽采钻孔封孔装置’说明书中公开了ー种抽采钻孔封孔装置，包括封孔套管、瓦斯采集管及注浆管，封孔套管的外周面与钻孔内壁之间沿轴向分别固结有聚氨酯前封段、高压注浆水泥砂浆固封段及聚氨酯后封段，所述的瓦斯采集管及注浆管一端位于钻孔口外部，另一端贯穿聚氨酯前封段插设在水泥砂浆固封段的位置上，这种封孔装置，封孔成本低，对封孔段钻孔要求不高，但是需要三次注射，先分别注射形成聚氨酯前、后封段，在注射形成高压注浆水泥砂浆固封段，操作程序复杂，需要凝固时间较长，并且该结构采用聚氨酯泡沫-压カ黏液封孔法，其封孔效果较好，但是使用此方法需购置压カ黏液封孔器和高压气体，对工人操作技术要求高，造成封孔成本较高。
发明内容
本发明的目的在于提供ー种封孔结构，在保证了封孔质量，孔ロ严密不漏气的基础上，解决现有技术中的封孔过程复杂，凝固时间长，成本高的问题，同时本发明还涉及封孔方法，同时本发明还涉及一种膨胀水泥。为实现上述目的，本发明中的一种封孔结构采用如下技术方案ー种封孔结构，包括设置在钻孔内的瓦斯采集管及注浆管，瓦斯采集管的两端部的外周面上分別设置有前、后堵头，所述的前、后堵头包括缠设在瓦斯采集管两端部的外周面的柔性织物以及湿散时涂覆在柔性织物上膨胀固化后与瓦斯采集管的外壁及钻孔的内壁密封配合的膨胀水泥，所述的注浆管穿设在前堵头上，注浆管的出口位于前、后堵头之间。在前、后堵头之间设置有纤维粘液固封段。本发明的一种封孔方法采用如下技术方案包括以下步骤
第一歩在瓦斯抽采管两端部分别外缠柔性织物；
第二步在柔性织物上涂覆膨胀水泥，静待10_15min，使液态膨胀水泥初凝形成封孔用的前堵头和后堵头胚块，在前堵头胚块上插入注浆管；
第三步将瓦斯采集管及注浆管一起送入到钻孔内，静待养护15-30min，使膨胀水泥膨胀固化；
第四歩打开注浆管上的控制阀门，通过注浆泵向钻孔内注浆，待所注浆液压力达到注浆泵注浆压カ时，注浆完成，停止注浆；
第五步静待30-60min养护形成封孔。
本发明的膨胀水泥采用如下技术方案一种膨胀水泥，包括膨胀剂、固体速凝剂、水泥，膨胀水泥中膨胀剂占10%-20%，固体速凝剂占5%-15%，水泥占65%-85%。所述的膨胀剂为生石灰和铝粉的混合物，其中生石灰占膨胀剂的比重为90%_95%，铝粉占膨胀剂的比重为5%-10%。所述的膨胀水泥中固体速凝剂膨胀剂水泥为7:7. 7:50，水泥的水灰比为1:1. 4。膨胀剂中生石灰铝粉为10:1。本发明中的ー种封孔结构，由涂抹在瓦斯抽采管两端的膨胀水泥膨胀后形成前后堵头，膨胀水泥膨胀后能够与钻孔孔壁及瓦斯采集管之间很好的膨胀密封，通过注浆管向钻孔内注浆，能够很好的封闭钻孔周边裂缝，保持封孔腔内处于承压状态，膨胀水泥凝固时间较快，并且封孔成本低，不需要在另行采购高压设备，本发明能够很好的满足封孔要求，为瓦斯抽取效果提供了保障。
图I是本发明的封孔结构的实施例的结构示意图。
具体实施例方式ー种封孔结构的实施例，如图I所示，包括设置在钻孔I内的瓦斯采集管3及注浆管7，瓦斯采集管的两端部的外周面上分別设置有前堵头5、后堵头4，前、后堵头包括分别缠设在瓦斯采集管3两端外周面的柔性织物以及湿散时涂覆在柔性织物上膨胀固化后与瓦斯采集管的外壁及钻孔的内壁密封配合的膨胀水泥，在前、后堵头之间设置有纤维粘液固封段8，瓦斯采集管的采集进ロ位于瓦斯抽采室2内，注浆管7穿设在前堵头5上，注浆管的出ロ位于前、后堵头之间，注浆管上位于前堵头外部设置有控制阀6。上述实施例在使用时，所述的柔性织物可以采用棉纱或帆布。一种封孔方法的实施例，包括以下步骤
第一歩在瓦斯抽采管两端部分别外缠棉纱或帆布；
第二步在棉纱或帆布上涂覆膨胀水泥，静待15min，使液态膨胀水泥初凝形成封孔用的前堵头和后堵头胚块，在前堵头胚块上插入注浆管；
第三步将瓦斯采集管及注浆管一起送入到钻孔内，静待养护30min，使膨胀水泥膨胀固化；
第四歩打开注浆管上的控制阀门，通过注浆泵向钻孔内注入纤维粘液，待所注浆液压カ达到注浆泵注浆压カ时，注浆完成，停止注浆；
第五步静待30min养护形成封孔。一种膨胀水泥的实施例，膨胀水泥由水泥、膨胀剂、固体速凝剂根据以下配比混合而成固体速凝剂膨胀剂水泥为7:7. 7:50。其中膨胀剂由生石灰与铝粉混合组成，生石灰与铝粉的配比为10:1。本发明中的膨胀水泥在使用时水泥的水灰比采用I: I. 4。该膨胀水泥采用生石灰和铝粉作为膨胀剂，和现有技术中其它的膨胀剂比较由表I最后两组实验数据可以看出选取生石灰和铝粉一起作为膨胀剂，两种膨胀剂得到了互补，克服了只用生石灰时的膨胀率小，膨胀效果不好，达不到井下封孔要求的缺点和只用铝粉时膨胀率大，产热量高，但是结构松散，强度不高，严密性不好的缺点，达到了良好的封孔膨胀效果。
权利要求
1.一种封孔结构，包括设置在钻孔内的瓦斯采集管及注浆管，瓦斯采集管的两端部的外周面上分别设置有前、后堵头，其特征在于，所述的前、后堵头包括缠设在瓦斯采集管两端部的外周面的柔性织物以及湿散时涂覆在柔性织物上膨胀固化后与瓦斯采集管的外壁及钻孔的内壁密封配合的膨胀水泥，所述的注浆管穿设在前堵头上，注浆管的出口位于前、后堵头之间。
2.根据权利要求I所述的封孔结构，其特征在于，在前、后堵头之间设置有纤维粘液固封段。
3.—种封孔方法，其特征在于，包括以下步骤 第一步在瓦斯抽采管两端部分别外缠柔性织物； 第二步在柔性织物上涂覆膨胀水泥，静待10_15min，使液态膨胀水泥初凝形成封孔 用的前堵头和后堵头胚块，在前堵头胚块上插入注浆管； 第三步将瓦斯采集管及注浆管一起送入到钻孔内，静待养护15-30min，使膨胀水泥膨胀固化； 第四步打开注浆管上的控制阀门，通过注浆泵向钻孔内注浆，待所注浆液压力达到注浆泵注浆压力时，注浆完成，停止注浆； 第五步静待30-60min养护形成封孔。
4.一种膨胀水泥，其特征在于，包括膨胀剂、固体速凝剂、水泥，膨胀水泥中水泥占65%-85%，固体速凝剂占5%-15%，膨胀剂占10%-20%。
5.根据权利要求4所述的膨胀水泥，其特征在于，所述的膨胀剂为生石灰和铝粉的混合物，其中生石灰占膨胀剂的比重为90%-95%，铝粉占膨胀剂的比重为5%-10%。
6.根据权利要求4所述的膨胀水泥，其特征在于，所述的膨胀水泥中固体速凝剂膨胀剂水泥为7:7. 7:50，水泥的水灰比为1:1.4。
7.根据权利要求5所述的膨胀水泥，其特征在于，膨胀剂中生石灰铝粉为10:1。
全文摘要
本发明公开了一种封孔结构及封孔方法及封孔用膨胀水泥，其中封孔结构包括设置在钻孔内的瓦斯采集管及注浆管，瓦斯采集管的两端部的外周面上分别设置有前、后堵头，所述的前、后堵头包括缠设在瓦斯采集管两端部的外周面的柔性织物以及湿散时涂覆在柔性织物上膨胀固化后与瓦斯采集管的外壁及钻孔的内壁密封配合的膨胀水泥，注浆管穿设在前堵头上，注浆管的出口位于前、后堵头之间，本发明由涂抹在瓦斯抽采管两端的膨胀水泥膨胀后形成前后堵头，膨胀水泥膨胀后能够与钻孔孔壁及瓦斯采集管之间很好的膨胀密封，通过注浆管向钻孔内注浆，能够很好的封闭钻孔周边裂缝，保持封孔腔内处于承压状态，膨胀水泥凝固时间较快，并且封孔成本低，不需要在另行采购高压设备。
文档编号E21F7/00GK102733844SQ20121012798
公开日2012年10月17日 申请日期2012年4月27日 优先权日2012年4月27日
发明者杜振宇, 杨相玉, 杨胜强, 牛杰, 秦毅, 黄长庚 申请人:徐州中矿安达矿山科技有限公司