煤矿井下底抽巷瓦斯抽采钻孔封孔方法技术

煤矿井下底抽巷瓦斯抽采钻孔封孔方法,包括以下步骤：在底抽巷道内沿不同角度用钻机向上方煤层内施工一个穿层钻孔；钻孔成孔之后将封孔装置插入该钻孔；向封孔装置内注入液体或气体将钻孔装置固定在钻孔内，同时也对钻孔临时封孔；在垂直于底抽巷道的横截面上重复若干次步骤（1）、（2）和（3），所有的钻孔位于一个扇面上；依次通过每个钻孔内的封孔装置进行注浆封孔作业。本发明专利技术的封孔方法避免了常规封孔打一个孔，注浆封一个孔，清洗一次注浆泵的繁琐流程，采取先注液临时封孔，再集中搅拌集中集中注浆，注浆完成后集中清洗注浆泵，即节省了时间又降低了工人的劳动强度。间又降低了工人的劳动强度。间又降低了工人的劳动强度。

【技术实现步骤摘要】
煤矿井下底抽巷瓦斯抽采钻孔封孔方法


[0001]本专利技术属于煤矿瓦斯抽采
，具体涉及一种煤矿井下底抽巷瓦斯抽采钻孔封孔方法。

技术介绍

[0002]井下底抽巷瓦斯抽采钻孔施工后，要保证瓦斯抽采的顺利进行，必须立即进行插管封孔，如果等到整个施工钻场扇面完全成孔后统一插孔，那么先成孔的钻孔容易塌孔造成封孔器无法顺利插入，钻孔容易报废。但是用于现在煤矿井下底抽巷道的封孔器一般长度较大，如果单个钻孔成孔后立即插入，在底抽巷道向上将封孔器插入上行孔时，由于封孔器较大的自重，不采取措施容易自行滑落，如单孔成孔后立即插入封孔器注浆，那么每一个孔注浆后要立即清洗注浆泵，增加了工人工作量，效率低，影响瓦斯抽釆的效率和效果以及正常的采掘接替。

技术实现思路

[0003]本专利技术为了解决现有技术中的不足之处，提供一种封孔器固定牢靠、施工效率高、成本低、劳动强度小的煤矿井下底抽巷瓦斯抽采钻孔封孔方法。
[0004]为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：煤矿井下底抽巷瓦斯抽采钻孔封孔方法,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一个穿层钻孔；（2）钻孔成孔之后将封孔装置插入该钻孔；（3）向封孔装置内注入液体或气体将钻孔装置固定在钻孔内，同时也对钻孔临时封孔；（4）在垂直于底抽巷道的横截面上重复若干次步骤（1）、（2）和（3），所有的钻孔位于一个扇面上；（5）依次通过每个钻孔内的封孔装置进行注浆封孔作业。
[0005]封孔装置包括抽采管、注液管、注浆管、上胶体胎囊和下胶体胎囊，上胶体胎囊和下胶体胎囊上下间隔布置，上胶体胎囊同轴线安装在抽采管的下部，下胶体胎囊同轴线安装在抽采管的上部，抽采管、注液管和注浆管均平行布置，注液管穿过下胶体胎囊和上胶体胎囊，注液管上端口设有堵头，注液管上在上胶体胎囊和下胶体胎囊内部均设有出液孔，抽采管上在上胶体胎囊和下胶体胎囊之间设有穿孔，注浆管设置在抽采管内部并与抽采管内壁接触，注浆管上端折弯穿过穿孔伸出抽采管。
[0006]注浆管上端外部螺纹连接有与注浆管外圆压接的定位螺母，注浆管下端口设有注浆快插接头，注浆管上设有位于抽采管下端口下方的注浆截止阀。
[0007]注液管下端口设有注液快插接头，注液管上设有位于抽采管下端口下方的注液截止阀。
[0008]上胶体胎囊和下胶体胎囊的结构相同，上胶体胎囊和下胶体胎囊的外形整体呈圆
柱状，上胶体胎囊和下胶体胎囊的中心开设有用于穿过抽采管的穿管孔，上胶体胎囊和下胶体胎囊的内部为环形腔体，上胶体胎囊和下胶体胎囊的上端面及下端面均设有位于一条直线上的穿管胶嘴，注液管外圆与穿管胶嘴内圆密封配合。
[0009]抽采管设有上下两节，上节的抽采管下端和下节的抽采管上端对接并通过管箍连接为一体，抽采管外圆与管箍内圆螺纹连接。
[0010]步骤（3）的具体过程为：将注液快插接头连接注液泵的注液管，启动注液泵，注液泵抽取清水通过注液管注入到上胶体胎囊和下胶体胎囊内部的环形腔体内，上胶体胎囊和下胶体胎囊膨胀，上胶体胎囊和下胶体胎囊的外圆压接钻孔的孔壁，直至注液泵上的压力表显示值达到预定值P0，关闭注液管上的注液截止阀，停止注液泵注液；此时封孔装置在上胶体胎囊、下胶体胎囊与钻孔孔壁的摩擦力F0作用下悬挂于钻孔之内，不会脱落，钻孔的孔壁在上胶体胎囊和下胶体胎囊之间形成注浆封闭空间。
[0011]步骤（5）的具体过程为：搅拌封孔浆液，将注浆快插接头与注浆泵连接，启动注浆泵，注浆泵将浆液通过注浆管注入到上胶体胎囊和下胶体胎囊之间的注浆封闭空间内，直至浆液充满上胶体胎囊和下胶体胎囊之间的空间并达到预定压力，根据注浆泵上的压力表显示值来最终确定停止注浆，关闭注浆管上的注浆截止阀，完成注浆作业。
[0012]采用上述技术方案，本专利技术中各部件具有以下技术效果：上胶体胎囊和下胶体胎囊是一个封闭的橡胶存储空间，其外形类似一个轴向拉伸的轮胎，胶体胎囊上下端面均设置穿管胶嘴，方便出液管从其中穿过并具有较强的密封效果，注液管上端口设置堵头封闭，抽采管将上胶体胎囊和下胶体胎囊连接成一个整体，上胶体胎囊和下胶体胎囊之间预留一定的注浆封闭空间，由于胶体胎囊无渗透性，所以本专利技术可以将液体（水）直接注入上胶体胎囊和下胶体胎囊中。上胶体胎囊和下胶体胎囊外圆设置了粗糙结构，通过液体压力和钻孔壁间的挤压作用，将圆环形的粗糙结构嵌入钻孔壁内，增大胶体胎囊与钻孔壁的摩檫力，胶体胎囊中心的穿管孔的内径略小于抽釆管的外径，通过胶体胎囊的弹性力量紧贴于抽采管之上，起到密封及固定作用。
[0013]注液管是有一定硬度和一定承压能力的细管，管径视具体情况而定，其作用连接上胶体胎囊和下胶体胎囊，并通过其上部设置的出液孔向上胶体胎囊和下胶体胎囊内注入液体，并保持上胶体胎囊和下胶体胎囊内有一定的压力，注液管下端口设置注液快插接头，靠近钻孔口的位置设置注液截止阀，注液快插接头方便快捷连接注液泵，待到上胶体胎囊和下胶体胎囊内部形成预定压力时关闭注液管上的注液截止阀。
[0014]注浆管是一根有一定硬度和一定承压能力的细管，其管径根据需要的注浆流量和注浆压力而定，由注浆管上端折弯后穿过抽采管上开设的穿孔，并通过定位螺母将注浆管固定，封孔时将注浆快插接头与注浆泵连接，开启注浆泵向钻孔内的注浆封闭空间注入浆液，待到注浆泵的压力表达到预定值时停止注浆，并关闭注浆管上的注浆截止阀，完成封孔。
[0015]抽采管设置两节，其中一根抽采管上预先开设穿孔，每节抽采管外圆均设置一个胶体胎囊，通过调节胶体胎囊在抽采管上的位置，来调节两个胶体胎囊之间留有足够的注浆封闭空间。采用一整根抽采管，由于长度较长，不方便运输，两节抽采管之间通过管箍在现场方便连接为一体。
[0016]本专利技术中的封孔装置结构紧凑，使用时安装在抽采管后。在钻孔施工完成，抽采管
与封孔装置一同插入到钻孔内，注液管向胶体胎囊里注入临时封孔介质，在压力介质与钻孔壁的挤压下，上胶体胎囊和下胶体胎囊膨胀撑起钻孔并嵌入钻孔壁中，使抽采管不易向下滑移。
[0017]综上所述，本专利技术的封孔方法避免了常规封孔打一个孔，注浆封一个孔，清洗一次注浆泵的繁琐流程，采取先注液临时封孔，再集中搅拌集中集中注浆，注浆完成后集中清洗注浆泵，即节省了时间又降低了工人的劳动强度。临时封孔所使用的液体介质可以使用井下常用的水，也可使用其他液体介质，来源广泛，由于临时封孔采用的是液体介质，减少了注浆封孔材料的使用，也就减少了井上井下运送封孔材料的工作量，即降低了封孔成本又降低了工人的劳动工作量。
附图说明
[0018]图1是本专利技术中钻孔的立面布置图；图2是本专利技术中封孔装置的外形结构示意图；图3是本专利技术中封孔装置轴向剖视结构示意图。
[0019]附图标记分别为：1
‑
注浆快插接头、2
‑
穿孔胶嘴、3
‑
上胶体胎囊、4
‑
管箍、5
‑
抽采管外部螺纹、6
‑
注浆管、7
‑
本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.煤矿井下底抽巷瓦斯抽采钻孔封孔方法, 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一个穿层钻孔；（2）钻孔成孔之后将封孔装置插入该钻孔；（3）向封孔装置内注入液体或气体将钻孔装置固定在钻孔内，同时也对钻孔临时封孔；（4）在垂直于底抽巷道的横截面上重复若干次步骤（1）、（2）和（3），所有的钻孔位于一个扇面上；（5）依次通过每个钻孔内的封孔装置进行注浆封孔作业。2.根据权利要求1所述的煤矿井下底抽巷瓦斯抽采钻孔封孔方法，其特征在于：封孔装置包括抽采管、注液管、注浆管、上胶体胎囊和下胶体胎囊，上胶体胎囊和下胶体胎囊上下间隔布置，上胶体胎囊同轴线安装在抽采管的下部，下胶体胎囊同轴线安装在抽采管的上部，抽采管、注液管和注浆管均平行布置，注液管穿过下胶体胎囊和上胶体胎囊，注液管上端口设有堵头，注液管上在上胶体胎囊和下胶体胎囊内部均设有出液孔，抽采管上在上胶体胎囊和下胶体胎囊之间设有穿孔，注浆管设置在抽采管内部并与抽采管内壁接触，注浆管上端折弯穿过穿孔伸出抽采管。3.根据权利要求2所述的煤矿井下底抽巷瓦斯抽采钻孔封孔方法，其特征在于：注浆管上端外部螺纹连接有与注浆管外圆压接的定位螺母，注浆管下端口设有注浆快插接头，注浆管上设有位于抽采管下端口下方的注浆截止阀。4.根据权利要求2或3所述的煤矿井下底抽巷瓦斯抽采钻孔封孔方法，其特征在于：注液管下端口设有注液快插接头，注液管上设有位于抽采管下端口下方的注液截止阀。5.根据权利要求2或3所述的煤矿井下底抽巷瓦斯抽采钻孔封孔方法，其特征在于：上胶体胎囊和下胶体...

【专利技术属性】
技术研发人员：王振锋，王宇，王峰，王永龙，任云峰，张明建，
申请(专利权)人：河南理工大学，
类型：发明
国别省市：