[发明专利]一种钻孔密封材料

说明书

技术领域

本发明涉及一种矿山企业中瓦斯测压钻孔、瓦斯抽放钻孔、煤层注水钻孔的密封，特别是一种钻孔密封材料。

背景技术

现在常用的钻孔密封材料有聚氨酯和矿用高水材料及膨胀水泥。

有机类封孔材料一般选用聚氨酯封孔材料，聚氨酯封孔材料膨胀倍数高，使用时反应迅速，不易操作，实际施工中容易溅到操作者的身上，有害人体健康，聚氨酯封孔材料使成本较高；无机类封孔材料一般选用膨胀水泥和高水材料，膨胀水泥和高水材料对人体无害但两者也各有缺陷，高水材料的强度随时间逐渐延长有利于与煤壁结为一体，但注入钻孔后体积不会膨胀，不利于封堵钻孔过程中形成的微裂隙；膨胀水泥体积可以膨胀，在使用过程中因其反应速度太快，操作者还没有来得及向孔中注浆其体积膨胀已经结束，因此也不能对微裂隙实施封堵。

发明内容

本发明的目的是要提供一种使用成本低、能对微裂隙实施封堵的钻孔密封材料。

本发明的目的是这样实现的：水30-40％、普硅水泥30-40％、碳酸氢钠1.4-2％、碳酸钠1.5-2％、柠檬酸3.0-3.5％、碳酸钙8.0-8.5％、膨润土8.0-8.5％、石膏8.0-8.5％、聚丙烯酰胺0.10-0.18％；

将上述物质按质量百分比混合后即可使用。

有益效果：由于采用了上述方案，该材料中碳酸钠、碳酸氢钠、柠檬酸在溶液中会迅速反应生成气体，但在聚丙烯酰胺与水泥浆的溶胶中，其分子之间不能及时接触，分子渗透通过溶胶包覆结构发生反应需要一定时间；在这段时间里水泥和石膏也逐渐与水结晶，材料逐渐变稠，直至凝固。材料在初成时溶胶稀、容易注浆。浆体注入钻孔后5-7个小时后，原料之间发生反应，生成气体并释放一定热量，浆体逐渐变稠，体积不断膨胀，强度逐渐增加；24-28个小时后浆体已凝固为柔软固体，使得材料与煤体紧密粘合在一起，在材料的使用过程中，注浆封孔段的两端放置堵浆装置，使得材料不能向钻孔延伸方向膨胀，其膨胀量全部用于封堵打钻过程中形成的微裂隙；材料的所有构成原料均为市售材料，达到工业应用纯度即可，对水泥强度也没有特殊要求，因此本材料成本较低，达到了本发明的目的。

优点：材料在初成时溶胶稀、容易注浆。浆体注入钻孔后5-7个小时后，浆体逐渐变稠，体积不断膨胀，强度逐渐增加，可以与煤体紧密粘结在一起，并封堵打钻过程中形成的微裂隙，材料整体致密，达到了很好的密封效果，本发明选用材料均为市场常见材料，没有特殊纯度和强度要求，成本较低。

具体实施方式

实施例1：水40％、普硅水泥30％、碳酸氢钠1.4％、碳酸钠1.5％、柠檬酸3.0％、碳酸钙8.0％、膨润土8.0％、石膏8.0％、聚丙烯酰胺0.10％；

将上述物质按质量百分比混合后即可使用。材料的所有构成原料均为市售材料，达到工业应用纯度即可，对水泥强度也没有特殊要求。

使用本发明的材料与聚氨酯和高水材料在针对瓦斯抽放钻孔的密封上进行了对比试验，试验结果如下：

将本发明材料与现有技术的聚氨酯密封材料和高水密封材料所封之钻孔抽放浓度和流量压差进行对比，各选出本发明材料与现有技术的聚氨酯密封材料和高水密封材料所封钻孔抽放参数中有代表性的高、中、低三组数值，见表1和表2：

表1三种材料抽放浓度对比