[发明专利]一种瓦斯抽采-注水一体化带压注浆封孔装置及方法

权利要求书

1.一种瓦斯抽采-注水一体化带压注浆封孔装置，其特征在于：它包括抽采管、外囊袋注浆管和注水封孔结构；

所述抽采管的顶部设置多个抽采管花眼，所述抽采管前端和后端的外部各设置一个抽采管外囊袋，所述抽采管前端和后端的内部各设置一个内囊袋；

所述外囊袋注浆管设于所述抽采管的外部，并贯串于2个所述抽采管外囊袋内部，且所述外囊袋注浆管的前端在所述抽采管前端的抽采管外囊袋内部；所述外囊袋注浆管于所述抽采管的前端的所述抽采管外囊袋内的部分上设置一个囊袋出浆口，于所述抽采管的后端的所述抽采管外囊袋内的部分上设置一个囊袋爆破口，于2个所述抽采管外囊袋之间的部分上设置一个水泥浆爆破口a；

所述注水封孔结构套设于所述抽采管内部，所述注水封孔结构包括内囊袋注浆管和注水钢管；

所述内囊袋注浆管贯串于2个所述内囊袋内部，且所述内囊袋注浆管的前端在所述抽采管前端的内囊袋内部；所述内囊袋注浆管于所述抽采管的前端的所述内囊袋内的部分上设置一个内囊袋出浆口，于所述抽采管的后端的所述内囊袋内的部分上设置一个内囊袋爆破口，于2个所述内囊袋之间的部分上设置一个水泥浆爆破口b；

所述注水钢管的顶端设置多个注水花眼，且所述注水钢管上设置所述注水花眼的部分伸出所述抽采管的所述抽采管花眼的部分；

所述注水钢管上伸出所述抽采管的所述抽采管花眼的部分上设置卡棍；在相对于所述注水钢管的前部处设置所述卡棍的挡圈，后部处设置所述卡棍的弹性圈以使所述卡棍卡在所述抽采管上；

所述注水钢管的中部上设置卡刺；在相对于所述注水钢管的前部处设置所述卡刺的挡圈，后部处设置所述卡刺的弹性圈。

2.利用权利要求1所述的装置进行瓦斯抽采-注水一体化带压注浆封孔的方法，包括如下步骤：

（1）瓦斯抽采孔的密封：

1）所述抽采管送到煤层中的瓦斯抽采孔的预定位置后，通过所述外囊袋注浆管注入水泥浆，所述水泥浆从前端所述抽采管外囊袋中的所述囊袋出浆口流出后，膨胀前端所述抽采管外囊袋封住所述瓦斯抽采孔；

2）注入所述水泥浆的压力加大，所述囊袋爆破口打开，所述水泥浆从后端所述抽采管外囊袋中的所述囊袋爆破口流出，膨胀后端抽采管外囊袋封住瓦斯抽采孔；

3）注入所述水泥浆的压力继续加大，这时所述水泥浆爆破口a打开，所述水泥浆流入由所述抽采管前后两端的所述抽采管外囊袋膨胀密封所形成的密闭注浆空间内，密封2个所述抽采管外囊袋之间形成的密闭注浆空间内，带压渗流对抽采的所述瓦斯抽采孔周围的微裂隙进行封堵；

4）当注入所述水泥浆的压力上升到一定值时，停止注浆，即完成对瓦斯抽采孔的密封；

（2）抽采-注水一体化封孔：

1）所述抽采管内送入所述注水封孔结构，通过所述内囊袋注浆管注入所述水泥浆，水泥浆先是从所述内囊袋出浆口流出后，出浆膨胀所述抽采管的前端所述内囊袋，接着所述内囊袋爆破口出浆膨胀所述抽采管的后端所述内囊袋，最后所述水泥浆爆破口b出浆，渗透到2个所述内囊袋之间形成的密闭空间，形成抽采密封结构与注水密封结构的一体化结合；

2）当所述水泥浆凝固后，即可连接所述注水钢管进行煤层注水。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：步骤（2）-1）中，所述抽采管内送入所述注水封孔结构时，所述注水钢管前端的所述卡棍超过所述抽采管花眼，在所述弹性圈的作用下卡在所述抽采管上。

4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于：步骤（2）-1）中，所述抽采管内送入所述注水封孔结构时，与所述注水钢管一起旋转整个所述注水封孔结构，使所述注水钢管的中部上的所述卡刺能够刺破所述抽采管，以加固所述注水封孔结构。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：步骤（2）-1）中，所述水泥浆爆破口b出浆渗透到所述卡刺所刺破的所述抽采管外空间。

6.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于：步骤（1）-1）中，注入所述水泥浆的压力为1~2MPa；

步骤（1）-2）中，注入所述水泥浆的压力为2~3MPa；

步骤（1）-3）中，注入所述水泥浆的压力为3~4MPa；

步骤（1）-4）中，当注入所述水泥浆的压力升至5 MPa时停止注浆。