[发明专利]一种煤层底板穿层钻孔动态自适应封孔装置及方法

权利要求书

1.一种煤层底板穿层钻孔动态自适应封孔装置，其特征在于：包括并排设置的抽采管和注浆注液封孔器，所述注浆注液封孔器包括注浆管、注液管以及顺次固定连接在注浆管上的第一囊袋、第二囊袋和第三囊袋，注浆管的前端开口后端设置有堵头，所述注浆管上设置有控制向第一囊袋、第二囊袋和第三囊袋注浆的第一单向注浆组件、第二单向注浆组件和第三单向注浆组件，所述第二囊袋和第三囊袋之间的注浆管上设置有爆破阀；所述注液管与注浆管并排设置，注液管的前后端均开口，注液管从第一囊袋和注浆管之间穿过，且注液管的后端开口设置于第一囊袋和第二囊袋之间；所述可伸缩抽采管与注浆管被第一囊袋、第二囊袋、第三囊袋所包裹。

2.根据权利要求1所述的一种煤层底板穿层钻孔动态自适应封孔装置，其特征在于：所述抽采管为可伸缩抽采管，可伸缩抽采管包括第一抽采管、第二抽采管和密封管，所述第一抽采管的后端和第二抽采管的前端通过密封管相连接，且密封管套设在第一抽采管和第二抽采管连接处的外部，第一抽采管和第二抽采管直径相同，密封管的直径大于第一抽采管和第二抽采管的直径，第二抽采管与密封管密封固定连接，第一抽采管与密封管密封滑动连接。

3.根据权利要求2所述的一种煤层底板穿层钻孔动态自适应封孔装置，其特征在于：第一抽采管与密封管之间设置有保证密封性的密封圈组件，所述密封圈组件套设于第一抽采管的外部，包括第一密封圈、第二密封圈和第三密封圈，所述密封管的内侧开有用于放置第一密封圈和第二密封圈的第一凹槽和第二凹槽，所述第一抽采管的前端开有放置第三密封圈的第三凹槽。

4.根据权利要求3所述的一种煤层底板穿层钻孔动态自适应封孔装置，其特征在于：所述第二抽采管的后端开有多个小孔。

5.根据权利要求4所述的一种煤层底板穿层钻孔动态自适应封孔装置，其特征在于：所述第一单向注浆组件密封设置于第一囊袋的内部，所述第二单向注浆组件密封设置于第二囊袋的内部，所述第三单向注浆组件密封设置于第三囊袋的内部。

6.根据权利要求1至4任一所述的一种煤层底板穿层钻孔动态自适应封孔装置，其特征在于：所述第一单向注浆组件、第二单向注浆组件和第三单向注浆组件的结构均相同，均包括注浆套管，所述注浆管上与第一囊袋、第二囊袋和第三囊袋的对应位置处均开有注浆孔，所述注浆套管套设在注浆管上与注浆孔的对应位置处。

7.根据权利要求6所述的一种煤层底板穿层钻孔动态自适应封孔装置，其特征在于：所述第一囊袋、第二囊袋和第三囊袋的两端均通过囊袋管箍固定在注浆管上。

8.根据权利要求7所述的封孔装置的封孔方法，其特征在于，包括以下步骤：

①、由底板岩石巷道向煤层施工底板穿层钻孔；

②、底板穿层钻孔施工完毕后，根据钻孔施工深度选择合适长度的可伸缩抽采管和注浆注液封孔器，并将它们组合在一起，放置到底板穿层钻孔内的预定位置；同时保证可伸缩抽采管的密封管位于注浆注液封孔器的第一囊袋和第二囊袋之间；

③、将注浆注液封孔器的注浆管与注浆装置连接，将配制好的水泥浆注入钻孔内，在注浆压力的作用下，第一单向注浆组件、第二单向注浆组件和第三单向注浆组件均打开，向第一囊袋、第二囊袋和第三囊袋注浆内注入水泥浆，使囊袋膨胀起来，将第一囊袋和第二囊袋之间、第二囊袋和第三囊袋之间分别形成独立间隔，注浆压力达到一定数值后，压力打开第二囊袋和第三囊袋之间的爆破阀，水泥浆充满第二囊袋和第三囊袋之间的独立间隔，形成固体封孔段，注浆结束；

④、注浆48h之后，第二囊袋和第三囊袋之间的水泥浆凝固成固体封孔段；将注浆注液封孔器的注液管与注浆装置连接，通过注液管向第一囊袋和第二囊袋之间的独立间隔注入特制液体，压力保持1MPa以上，形成液体封孔段，注液结束。