[实用新型]深部煤层瓦斯抽采钻孔两堵一注一排封孔装置

说明书

一种深部煤层瓦斯抽采钻孔两堵一注一排封孔装置，包括设置在钻孔内的外封堵囊袋、内封堵囊袋、抽采管和注浆管，还设置有排浆管，排浆管穿过外封堵囊袋，排浆管的内口位于注浆段内。本实用新型中的排浆管在注浆封堵过程中可以及时排出封堵段内的气体，使封孔质量得以保证，提高抽釆浓度。

技术领域

本实用新型属于采矿技术领域，特别涉及一种深部煤层瓦斯抽采钻孔两堵一注一排封孔装置。

背景技术

随着矿井开采技术的迅速发展，开采强度不断提高，开采水平不断延伸，国内许多大型矿区的开采或开拓延伸的深度目前均已超过800m，进入深部开采阶段。深部矿井矿压相比浅部显著提高，抽釆钻孔裂隙发育。深部煤层钻孔应用现有封孔技术，在抽釆过程中存在封孔不严、抽釆漏气的现象，会导致钻孔瓦斯抽釆浓度下降，工作面瓦斯抽采率低，不能满足深部煤层瓦斯高效抽釆的需求。

现有的矿井“两堵一注”注浆封孔器，是在一根瓦斯抽放管的外端和里端各固定一个封堵囊袋，与抽放管平行安装一根注浆管，注浆管从外封堵囊袋前端密封穿过后端插入内封堵囊袋内，在里外封堵囊袋内的注浆管上设有出浆口和单向阀，在两个封堵囊袋连接注浆管的中间位置设有爆破阀；利用注浆管对两封堵囊袋注浆，当注浆压力大于爆破阀的开启压力时，爆破阀打开对两囊袋之间的注浆段注浆，通过调节注浆泵的压力来控制注浆管对钻孔的注浆情况。

传统“两堵一注”封孔器在使用过程中利用注浆压力评判注浆状态，不能直观说明钻孔内是否注满浆液；在里外封堵囊袋膨胀达到理想封堵状态时，钻孔两封堵囊袋之间形成密闭空间，随着注浆泵压力逐渐增大，内部气体压力增大阻碍注浆泵注浆，当内外压力达到平衡时，注浆段内的气体不能完全排出，浆料凝固不密实，上行钻孔、下行钻孔的有效封堵长度降低，水平钻孔注浆段内易形成气穴；在瓦斯抽釆过程中存在封孔不严、抽釆漏气的现象，会导致钻孔瓦斯抽釆浓度下降，工作面瓦斯抽采率低，不能满足深部煤层瓦斯高效抽釆的需求。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种深部煤层瓦斯抽采钻孔两堵一注一排封孔装置，通过在两个封堵囊袋之间设置排浆管，消除钻孔封孔段中的气体，提高封孔质量，降低注浆压力。

本实用新型的深部煤层瓦斯抽采钻孔两堵一注一排封孔装置包括设置在钻孔内的外封堵囊袋、内封堵囊袋、抽采管和注浆管，所述的钻孔为上行钻孔、下行钻孔或水平钻孔；钻孔内的外封堵囊袋和内封堵囊袋之间的空间为注浆段；抽采管穿过外封堵囊袋和内封堵囊袋；注浆管穿过外封堵囊袋和内封堵囊袋，并且与抽采管的轴线平行；注浆管位于外封堵囊袋和内封堵囊袋内部的管路中，管道内分别设置有一个单向阀，管壁上分别设置有一个出浆口，使浆液在注浆管内经过单向阀后，经出浆口流入外封堵囊袋和内封堵囊袋内部；注浆管位于注浆段的部分设置有爆破阀，爆破阀将注浆管内部与注浆段连通；注浆管与抽采管平行设置；排浆管穿过外封堵囊袋，排浆管的外口延伸至钻孔外部，排浆管的内口位于注浆段内。

上述装置中，排浆管与抽采管的轴线平行。

上述装置中，排浆管通过卡箍密封固定在外封堵囊袋上。

上述装置中，当钻孔为上行钻孔时，排浆管的内口靠近内封堵囊袋一侧，与内封堵囊袋之间的距离5～10cm；爆破阀靠近内封堵囊袋一侧，与内封堵囊袋之间的距离20～30cm。

上述装置中，当钻孔为下行钻孔时，排浆管的内口靠近外封堵囊袋一侧，与外封堵囊袋之间的距离5～10cm；爆破阀靠近外封堵囊袋一侧，与外封堵囊袋之间的距离20～30cm。

上述装置中，当钻孔为水平钻孔时，排浆管的内口靠近外封堵囊袋一侧，与外封堵囊袋之间的距离5～10cm；爆破阀靠近内封堵囊袋一侧，与内封堵囊袋之间的距离10～20cm。

上述装置中，注浆管分别通过卡箍密封固定在外封堵囊袋和内封堵囊袋上。

本实用新型的深部煤层瓦斯抽采钻孔两堵一注一排封孔装置的使用方法包括以下步骤：