[发明专利]瓦斯抽采钻孔延时自膨胀胶囊-膏体组合封孔方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种瓦斯抽采钻孔封孔方法，尤其是一种适用于松软、破碎、易变形的岩（煤）层中瓦斯抽采钻孔的封孔作业的瓦斯抽采钻孔延时自膨胀胶囊-膏体组合封孔方法。

背景技术

矿井瓦斯事故是煤矿安全生产中最严重的危害之一，在煤矿生产过程中，如果对瓦斯控制不当或管理不到位，很可能造成灾难性事故。目前，我国受瓦斯灾害威胁的矿井（尤其是高瓦斯矿井）已经普遍采用预抽瓦斯的方式来防止瓦斯灾害。煤矿瓦斯抽采钻孔包括本煤层抽采钻孔和上（下）邻近层抽采钻孔，而且由于煤层天然的赋存形式多种多样，因此这些瓦斯抽采钻孔，既可能是水平的，也可能呈各种倾斜角度。煤矿瓦斯抽采钻孔为了保证抽采效果，需在孔口附近的一定距离内设置抽采管作为负压抽采瓦斯（或注水作业）的通道，并需对抽采管与钻孔壁之间的环形空间进行密封充填。密封充填材料通常采用水泥砂浆、聚氨酯等材料。但是这种封孔工艺，往往抽采效果并不能达到预期要求，其原因在于抽采钻孔周围由于应力作用形成大量裂隙，成为气体转移的通道，导致封孔气密性不足，严重影响瓦斯抽采。

发明内容

为了克服现有的瓦斯抽采钻孔封孔工艺无法达到较好的抽采效果的问题，本发明提供一种瓦斯抽采钻孔延时自膨胀胶囊-膏体组合封孔方法，该瓦斯抽采钻孔延时自膨胀胶囊-膏体组合封孔方法不仅可以增强抽采效果、提高功效，而且操作简单。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该瓦斯抽采钻孔延时自膨胀胶囊-膏体组合封孔装置包括钻孔、自膨胀胶囊a、自膨胀胶囊b、单项阀门、填充腔、抽采管、注料插头、注料管、孔口、水泥砂浆腔、注浆管、O型密封圈；该瓦斯抽采钻孔延时自膨胀胶囊-膏体组合封孔方法的操作步骤为：

（1）用钻具将瓦斯抽采钻孔钻进至终孔深度后，起出钻具；

（2）通过胶囊单向注水口分别向自膨胀胶囊a、自膨胀胶囊b注水，迅速将自膨胀胶囊a、自膨胀胶囊b和抽采管送入钻孔中；

（3）自膨胀胶囊a、自膨胀胶囊b内药剂与水反应30分钟生成大量气体，使自膨胀胶囊a、自膨胀胶囊b膨胀并与钻孔孔壁紧密接触，自膨胀胶囊a与自膨胀胶囊b之间、钻孔孔壁与抽采管外壁共同围城环形封闭填充腔；

（4）将注料管与注料插头连接，将注料插头从抽采管内部送入与单向阀门对应的位置；

（5）从注料管向填充腔内高压注入封孔材料，至封孔材料充满整个环形填充腔和钻孔孔壁的裂隙，形成隔绝瓦斯逸散的封闭屏障，封孔结束；

（6）抽采后期，当抽采孔内瓦斯浓度下降时，再次向填充腔补注封孔材料。

本发明的有益效果是，该瓦斯抽采钻孔延时自膨胀胶囊-膏体组合封孔方法提高了煤矿瓦斯抽采钻孔的气密性，可以增强抽采效果，尤其是显著提高抽采后期抽采效果，并具有工艺简单、操作方便等优点。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1是本发明的结构原理示意图；

图2是本发明用于上向穿层钻孔中松软、破碎、易变形岩层的情况时的结构原理示意图；

图3是本发明用于水平方向及下向抽采钻孔的情况时的结构原理示意图；

图中，1.钻孔，2.自膨胀胶囊a，3. 自膨胀胶囊b，4. 单项阀门， 5.填充腔，6.抽采管，7.注料插头，8. 注料管， 9.孔口，10.水泥砂浆腔，11.注浆管，12.O型密封圈。

具体实施方式

在图中，该瓦斯抽采钻孔延时自膨胀胶囊-膏体组合封孔装置包括钻孔1、自膨胀胶囊a 2、自膨胀胶囊b 3、单项阀门4、填充腔5、抽采管6、注料插头7、注料管8、孔口9、水泥砂浆腔10、注浆管11、O型密封圈12；该瓦斯抽采钻孔延时自膨胀胶囊-膏体组合封孔方法的操作步骤为：

（1）用钻具将瓦斯抽采钻孔1钻进至终孔深度后，起出钻具；

（2）通过胶囊单向注水口分别向自膨胀胶囊a 2、自膨胀胶囊b 3注水，迅速将自膨胀胶囊a 2、自膨胀胶囊b 3和抽采管6送入钻孔1中；