[发明专利]基于流体的分段胶囊式注浆封孔装置及其封孔方法

权利要求书

1.基于流体的分段胶囊式注浆封孔装置，包括套接于瓦斯抽放管外周的第一芯管和第二芯管，瓦斯抽放管的一端设有瓦斯集气口，沿瓦斯集气口吸气的方向，第一芯管在第二芯管的下游，第一芯管外周套接胶囊A，第二芯管外周套接胶囊B，其特征在于：第一芯管与第二芯管之间预留注浆空间，第一注浆通道依次通向胶囊A和胶囊B，并分别向胶囊A和胶囊B内注入非牛顿流体，第二注浆通道穿过胶囊A向注浆空间内注入流体，第一注浆通道和第二注浆通道上均设有单向逆止阀。

2.根据权利要求1所述的基于流体的分段胶囊式注浆封孔装置，其特征在于：第一芯管内壁沿其纵向一体设有1根一号管和1根二号管，第二芯管内壁沿其纵向一体设有1根一号管，一号管和二号管在预制时两端均为封闭状态，第一芯管上对应其内一号管和二号管的四个近端部的管壁上分别开设连接孔，连接孔分别将第一芯管内的一号管的管腔和二号管的管腔与外界连通，第二芯管上对应其内一号管朝向注浆空间的近端部的管壁上也开设连接孔，连接孔将第二芯管上的一号管的管腔与外界连通，一号管中部设置开孔，开孔贯穿第一芯管或第二芯管的管壁，单向逆止阀密封于开孔处，第一注浆通道包括依次串连贯通的第一注浆管、第一芯管上的一号管、过渡连接管和第二芯管上的一号管，第二注浆通道包括依次串连贯通的第二注浆管和第一芯管上的二号管。

3.根据权利要求2所述的基于流体的分段胶囊式注浆封孔装置，其特征在于：第一注浆管、第一芯管上的一号管、过渡连接管和第二芯管上的一号管之间分别通过直角弯头衔接，第二注浆管和第一芯管上的二号管之间也通过直角弯头衔接，第一芯管上的二号管朝向注浆空间的连接孔与直角弯头连接，直角弯头伸入注浆空间内。

4.根据权利要求2所述的基于流体的分段胶囊式注浆封孔装置，其特征在于：单向逆止阀包括环形凹槽和弹性密封圈，弹性密封圈套装在环形凹槽内，凹槽分别设于第一芯管和第二芯管上对应一号管中部的开孔处。

5.根据权利要求1所述的基于流体的分段胶囊式注浆封孔装置，其特征在于：流体为非牛顿流体，非牛顿流体为聚丙烯酰胺与胶联剂的混合物。

6.根据权利要求1所述的基于流体的分段胶囊式注浆封孔装置的封孔方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一、组装基于流体的分段胶囊式注浆封孔装置，将基于流体的分段胶囊式注浆封孔装置安装至需要密封的钻孔内；

步骤二、用第一注浆通道分别向胶囊A和胶囊B内注入流体，使胶囊A和胶囊B膨胀，压力达到1.0-1.5MPa时停止注浆，胶囊A和胶囊B将钻孔的两端封堵，两者之间形成密闭空间；

步骤三、用第二注浆通道向注浆空间内注入流体，灌满注浆空间，在注浆压力的作用下流体向煤壁裂隙持续渗透，将钻孔密封；

步骤四、当胶囊A和胶囊B的密封效果下降时，通过第一注浆通道进行二次补浆；

步骤五、当注浆空间的密封效果下降时，第二注浆通道进行二次补浆。

7.根据权利要求6所述的基于流体的分段胶囊式注浆封孔装置的封孔方法，其特征在于：流体为聚丙烯酰胺与交联剂混合而成的流动性的胶状物，随着反应时间的增加，该流体随着时间的增加粘稠度不断提高，2小时后成为流动性小的膏体，一周后粘度达到最大值并保持，最终以高粘度可流动胶体存在于煤层裂隙间。