封孔方法及封孔装置与流程

本发明涉及封孔，具体涉及一种封孔方法及封孔装置。

背景技术：

1、煤矿瓦斯抽采是降低矿井瓦斯涌出量，防止瓦斯爆炸和煤与瓦斯突出灾害的重要措施，在瓦斯抽采过程中钻孔密封质量直接影响着瓦斯的抽采效果，相关技术中多采用囊袋式封孔或高分子有机材料封孔，但是随着瓦斯抽采过程煤层特性、地应力、井下施工的影响，钻孔易发生变形产生漏气通道，降低钻孔封孔质量。

技术实现思路

1、本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的实施例提出了一种封孔方法，可以提高钻孔封孔质量。

2、本发明实施例还提出了一种封孔装置。

3、本发明实施例的封孔方法，包括：在煤体处进行第一次钻孔以在所述煤体上形成第一孔段，并将护孔管输送至所述第一孔段内的第一预设位置；利用第一囊袋密封在所述护孔管与所述第一孔段的内壁之间，以在所述第一孔段内形成封闭的第一注浆腔；利用第一注浆管向所述第一注浆腔内注入第一浆液进行第一次封孔，其中，所述第一浆液为膨胀水泥浆液；将钻头伸入所述护孔管内进行第二次钻孔以在所述煤体上形成第二孔段，所述第二孔段和第一孔段连通且沿所述第一孔段的延伸方向依次布置，并将抽采管输送至所述第二孔段内的第二预设位置；利用第二囊袋密封在所述护孔管与所述抽采管之间，利用第三囊袋密封在所述抽采管与所述第二孔段的内壁之间，以在所述第二囊袋和所述第三囊袋之间形成封闭的第二注浆腔；利用第二注浆管向所述第二注浆腔内注入第二浆液进行第二次封孔，其中，所述第二浆液为柔性封孔浆液。

4、本发明实施例的封孔方法，可以提高钻孔封孔质量。

5、在一些实施例中，所述利用第一囊袋密封在所述护孔管与所述第一孔段的内壁之间，以在所述第一孔段内形成封闭的第一注浆腔，包括：连通第一注浆管与注浆泵，并以第一预设注浆压力向所述第一囊袋内注入第一浆液；将所述第一预设注浆压力逐渐增大直至等于第二预设注浆压力时，停止向所述第一囊袋内注浆，所述第二注浆压力大于所述第一注浆压力。

6、在一些实施例中，所述利用第一注浆管向所述第一注浆腔内注入第一浆液进行第一次封孔，包括：向所述第一注浆腔内以第二预设注浆压力注入第一浆液；当所述护孔管内排出至少部分所述第一浆液时，停止向所述第一注浆腔内注浆；待第一浆液凝固，完成第一次封孔。

7、在一些实施例中，所述第一囊袋为弹性囊袋，所述第一囊袋的膨胀率为100％-250％，所述第一囊袋膨胀后的强度大于3mpa。

8、在一些实施例中，所述第二囊袋与所述第三囊袋之间的间隔距离大于8米。

9、在一些实施例中，所述护孔管的长度为4m-20m，所述护孔管的直径为d1，110mm≤d1≤300mm，所述抽采管直径为d2，5cm＜d1-d2≤40cm。

10、本发明实施例的封孔装置，包括：护孔管，所述护孔管适于伸入第一孔段内；第一囊袋，所述第一囊袋套设在所述护孔管上，且所述第一囊袋可膨胀至与所述第一孔段的内壁抵接以在所述第一孔段内形成封闭的第一注浆腔；第一注浆管，所述第一注浆管的一端穿过所述第一囊袋并伸入所述第一注浆腔内以向所述第一注浆腔内注入第一浆液；第二囊袋和第三囊袋，所述第二囊袋位于第一孔段内，所述第三囊袋位于第二孔段内，所述第二孔段和第一孔段连通且沿所述第一孔段的延伸方向依次布置，所述第二囊袋适于套设在抽采管上以封闭所述抽采管与所述护孔管内壁之间的缝隙，所述第三囊袋适于套设在所述抽采管上以封闭所述抽采管与第二孔段的内壁之间的缝隙，以在所述第二囊袋和所述第三囊袋之间形成封闭的第二注浆腔；第二注浆管，所述第二注浆管的一端伸入所述第二注浆腔内以向所述第二注浆腔内注入第二浆液。

11、本发明实施例的封孔装置，可以提高钻孔封孔质量。

12、在一些实施例中，所述封孔装置还包括止逆阀和爆破阀，所述止逆阀安装在所述第一注浆管上，所述止逆阀用于防止所述第一囊袋内的浆液回流，所述爆破阀安装在所述第一注浆管的末端，用于在注浆压力大于等于所述爆破阀的爆破压力时向所述第一注浆腔内注入第一浆液。

13、在一些实施例中，所述护孔管包括一个第一护孔管段和多个第二护孔管段，多个所述第二护孔管段在所述第一孔段的长度方向上依次相连。

14、在一些实施例中，所述封孔装置还包括挡板，所述挡板设置在所述第一护孔管段上靠近孔口的一端，所述挡板与所述第一注浆管垂直布置，当所述护孔管伸入所述第一孔段时，所述挡板与煤壁贴合。

技术特征：

1.一种封孔方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的封孔方法，其特征在于，所述利用第一囊袋密封在所述护孔管与所述第一孔段的内壁之间，以在所述第一孔段内形成封闭的第一注浆腔，包括：

3.根据权利要求2所述的封孔方法，其特征在于，所述利用第一注浆管向所述第一注浆腔内注入第一浆液进行第一次封孔，包括：

4.根据权利要求3所述的封孔方法，其特征在于，所述第一囊袋为弹性囊袋，所述第一囊袋的膨胀率为100％-250％，所述第一囊袋膨胀后的强度大于3mpa。

5.根据权利要求1所述的封孔方法，其特征在于，所述第二囊袋与所述第三囊袋之间的间隔距离大于8米。

6.根据权利要求1所述的封孔方法，其特征在于，所述护孔管的长度为4m-20m，所述护孔管的直径为d1，110mm≤d1≤300mm，所述抽采管直径为d2，5cm＜d1-d2≤40cm。

7.一种封孔装置，其特征在于，包括：

8.根据权利要求7所述的封孔装置，其特征在于，还包括止逆阀和爆破阀，所述止逆阀安装在所述第一注浆管上，所述止逆阀用于防止所述第一囊袋内的浆液回流，所述爆破阀安装在所述第一注浆管的末端，用于在注浆压力大于等于所述爆破阀的爆破压力时向所述第一注浆腔内注入第一浆液。

9.根据权利要求7所述的封孔装置，其特征在于，所述护孔管包括一个第一护孔管段和多个第二护孔管段，多个所述第二护孔管段在所述第一孔段的长度方向上依次相连。

10.根据权利要求9所述的封孔装置，其特征在于，还包括挡板，所述挡板设置在所述第一护孔管段上靠近孔口的一端，所述挡板与所述第一注浆管垂直布置，当所述护孔管伸入所述第一孔段时，所述挡板与煤壁贴合。

技术总结
本发明涉及封孔技术领域，具体涉及一种封孔方法及封孔装置，所述封孔方法包括在煤体处进行钻孔以在煤体上形成第一孔段，并将护孔管输送至第一孔段内，利用第一囊袋密封在护孔管与第一孔段的内壁之间以形成封闭的第一注浆腔，利用第一注浆管向第一注浆腔内注入膨胀水泥浆液进行封孔，将钻头伸入护孔管内进行钻孔形成第二孔段，第二孔段和第一孔段连通且沿第一孔段的延伸方向依次布置，并将抽采管输送至第二孔段内，利用第二囊袋密封在护孔管与抽采管之间，利用第三囊袋密封在抽采管与第二孔段的内壁之间以形成封闭的第二注浆腔，利用第二注浆管向第二注浆腔内注入柔性封孔浆液进行封孔，本发明提出了一种封孔方法，可以提高钻孔封孔质量。

技术研发人员：凡永鹏,郝晋伟,舒龙勇,霍中刚,崔聪,李海涛,胡晋林,李阳
受保护的技术使用者：煤炭科学技术研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13