[发明专利]细煤浆封孔方法有效
申请号: | 201410051169.X | 申请日: | 2014-02-14 |
公开(公告)号: | CN103775024B | 公开(公告)日: | 2017-01-04 |
发明(设计)人: | 李辉;魏建平 | 申请(专利权)人: | 河南理工大学 |
主分类号: | E21B33/13 | 分类号: | E21B33/13;C09K8/42 |
代理公司: | 郑州市华翔专利代理事务所(普通合伙)41122 | 代理人: | 王明朗 |
地址: | 454000 河南*** | 国省代码: | 河南;41 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 细煤浆封孔 方法 | ||
技术领域
本发明涉及煤矿技术领域中的封孔技术,具体涉及一种细煤浆封孔方法。
背景技术
随着煤炭工业及煤矿生产机械化的高速发展,煤矿生产中的尘害问题依然严峻,煤矿工人尘肺病发病率较高,煤尘爆炸时有发生,瓦斯突出是煤矿井下一种严重的自然灾害,严重制约煤矿的安全生产。标准的采煤过程需要先对煤层抽放瓦斯,由于煤层深埋地下,煤层之间压力大,需要在煤层打孔后插入抽瓦斯管,将煤层深处瓦斯气体抽出。抽放瓦斯过程需要对抽放管进行密封,传统简便方法是直接采用水泥砂浆封孔,将抽瓦斯管插入钻孔的封孔段底部用木楔或棉纱堵住然后将水泥封孔。待水泥石浆凝固后便可手瓦斯。用水泥砂浆封孔注水耗费时间长,密封效果欠佳,承受气压能力不强,而且耗费材料多、操作不方便。
另外,现有利用水泥浆与煤体结合部紧密,水泥浆凝固后有微小收缩,密封效果差,还会污染煤体,造成煤的灰份增加。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的问题和不足,提供一种可以有效防止喷孔的多段囊袋封孔器。
为实现上述目的,采用如下技术方案:一种细煤浆封孔方法,首先,向搅拌器中添加以下重量百分比成分:细煤粉60~70%,水泥25~35%,白乳胶4~6%,搅拌制成细煤混合料;再加入水继续搅拌,使水与细煤混合料比例为0.3~0.5;然后,利用注浆泵将细煤浆输送压入注浆封孔装置的注浆口,所述注浆封孔装置包括抽瓦斯管和前、后囊袋及注浆管,在抽瓦斯管的管体前后分别固定有前后囊袋,在各囊袋内贯穿连接有注浆管,所述注浆管通过支管与囊袋内腔连通,并在支管上安装有单向阀;在相邻两囊袋之间的注浆管壁上设置有爆破阀。所述细煤混合料各成分重量百分比优选:细煤粉65~70%,水泥27~30%,白乳胶5~6%,进一步优选:细煤粉68%,水泥27%,白乳胶5%。水与细煤混合料比例为0.4。在各囊袋外侧至少设置一个约束套圈。所述抽瓦斯管最内端设置有集气段,在该集气段上分布有条形或圆形透气孔。
另一种细煤浆封孔方法,首先,向搅拌器中添加以下重量百分比成分:细煤粉80~92%,白乳胶8~20%,搅拌制成细煤混合料;再加入水继续搅拌,使水与细煤混合料比例为0.3~0.5;搅拌制成细煤浆;然后,利用注浆泵将细煤浆输送压入注浆封孔装置的注浆口,所述注浆封孔装置包括抽瓦斯管和前、后囊袋及注浆管,在抽瓦斯管的管体前后分别固定有前后囊袋,在各囊袋内贯穿连接有注浆管,所述注浆管通过支管与囊袋内腔连通,并在支管上安装有单向阀;在相邻两囊袋之间的注浆管壁上设置有爆破阀。所述细煤混合料各成分重量百分比优选:细煤粉90%,白乳胶10%。
有益效果:本发明利用细煤浆代替水泥浆,进行封孔,煤浆与煤体结合紧密,无收缩,对煤体没有污染。细煤粉作为封孔材料,可以就地取材,降低开采成本,调配简单方便,经过多次试验确定封孔效果非常好。而且在开采煤层后不会残留太多水泥砂石等杂物,开采纯度高,开采效率高,非常适合推广实施。
附图说明
图1是本发明的外观结构示意图;
图2是图1的剖面结构示意图。
图中标号1为抽瓦斯管,2为囊袋,3为约束套圈,4为注浆管,5为爆破阀,6为集气段,7为单向阀,8为搅拌器,9为注浆泵,10为阀门。
具体实施方式
实施例1:一种细煤浆封孔方法,首先配置原料:向图1中的搅拌器8中添加以下重量百分比成分:细煤粉60~70%,水泥25~35%,白乳胶4~6%,搅拌制成细煤混合料;再加入水继续搅拌,使水与细煤混合料比例为0.3~0.5。
其次,如图1和图2,利用注浆泵将细煤浆输送压入注浆封孔装置的注浆口。在抽瓦斯管1的管体上依次固定有前、后囊袋2,位于抽瓦斯管1两端的囊袋2之间相隔为3m~15m间距。在各囊袋2内贯穿连接有注浆管4,所述注浆管4通过支管与囊袋2内腔连通,并在支管上安装有单向阀7,注浆管4末端固定密封在后侧的囊袋2内;在相邻两囊袋2之间的注浆管壁上设置有爆破阀5;在各囊袋2外侧各套装两个具有约束力的约束套圈3。在相邻两囊袋2之间注浆管壁上的爆破阀5,注浆压力增加到0.5MPa时即刻爆破,挡中间的两个爆破阀5爆破后,浆液进入前后囊袋2之间的空间,进行加压封孔。另外,抽瓦斯管4最内端设置有集气段6,在该集气段6上分布有条形或圆形透气孔。
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