[发明专利]用于煤矿瓦斯抽放的两堵两注一返水式通管直连封孔方法

说明书

本发明涉及用于煤矿瓦斯抽放的两堵两注一返水式通管直连封孔方法，属于煤矿领域，所述方法包括两项内容，一是两堵两注一返水，在抽放钻孔施工完毕后，使用具有两个注浆管的封孔器进行封孔，注浆时先对前后囊袋进行注浆，完毕后使用另一个注浆管对两个囊袋间的区域进行注浆；所述封孔器还取消了原封孔器内的爆破阀，同时将原返浆管优化为阻浆滤水网，通过返水判定注浆完成，彻底解决了爆破阀早爆造成的封孔段水泥浆液填充不充实，钻孔封孔漏气的问题。二是通管直连封孔，取消原2m一根的插接式或丝扣式封孔管，采用PE封孔管将封孔器与汇总管直接连接，避免接头过多造成的钻孔漏气，采用此技术方案，保证了钻孔封孔质量，提高了抽放效果。

技术领域

本发明属于煤矿领域，涉及一种矿井煤层瓦斯抽放技术，具体地，涉及用于煤矿瓦斯抽放的两堵两注一返水式通管直连封孔方法。

背景技术

随着煤炭开采技术的不断发展，开采深度不断增加，煤层瓦斯压力和瓦斯含量不断增大，地质构造条件越来越复杂，导致瓦斯灾害日趋严重，已严重制约了矿井安全高效发展，底抽巷瓦斯抽放技术作为瓦斯灾害治理的重要手段之一，也得到了越来越普遍的应用。目前我国底抽巷瓦斯抽放技术面临的主要问题是抽放浓度低，浓度衰减快，除了被抽采煤层透气性低、裂隙不发育等客观原因外，最主要的原因是封孔不严，封孔质量差。针对这一问题，国内外学者对煤层瓦斯抽放技术进行大量研究，按封孔方式大致分为非带压封孔、“两堵一注”带压封孔和二次封孔技术，但是封孔不严问题仍未得到很好的解决，依旧存在抽采浓度低、衰减快的现象。

发明内容

为了解决底抽巷瓦斯抽放钻孔抽放浓度低，浓度衰减快的问题，本发明的目的在于提供一种用于煤矿瓦斯抽放的两堵两注一返水式通管直连封孔方法，所述方法通过“两堵两注一返水”和通管直连封孔，提高了封孔质量，增强了底抽巷钻孔的抽放效果。

为了实现上述目的，本发明采用的具体方案为：

用于煤矿瓦斯抽放的两堵两注一返水式通管直连封孔方法，其特征在于：首先采用具有两个注浆管的封孔器进行封孔：使用一个注浆管对封孔器上的外囊袋和里囊袋进行注浆，注浆完毕后再使用另一个注浆管对外囊袋和里囊袋之间的区域进行注浆，通过设置在封孔器上的阻浆滤水网过滤注浆液，返水即判定注浆完成；其次是通管直连封孔，采用PE直连硬管将封孔器与汇总管直接连接。

作为对上述方案的进一步优化，所述方法包括以下步骤：

步骤一、清孔：在底抽巷施工抽放钻孔，钻杆退杆期间开启压风清除钻屑；

步骤二、依据钻孔参数计算封孔花管长度和封孔段位置；

步骤三、准备封孔材料，包括封孔花管、里囊袋封孔器、PE封孔实管、外囊袋、注浆泵、囊袋注浆管、充填段注浆管和阻浆滤水网；所述里囊袋封孔器包括里囊袋和阻浆滤水网；

步骤四、PE封孔实管穿过外囊袋后与里囊袋封孔器对接；将囊袋注浆管和充填段注浆管固定在PE封孔实管的外侧；其中，所述囊袋注浆管通过外囊袋延伸至里囊袋处，并在外囊袋和里囊袋处均设有逆止阀；所述充填段注浆管延伸至外囊袋和里囊袋之间；所述阻浆滤水网设置在里囊袋的下部；

对接封孔花管和里囊袋封孔器，形成封孔管，将封孔管送入孔底；

步骤五、注浆泵连接风管进行调试，设备正常运转后将注浆泵出浆口依次与囊袋注浆管和充填段注浆管联接牢固；对封孔段进行注浆，注浆包括两囊袋注浆和充填段注浆：

①两囊袋注浆：缓慢开启注浆泵，从囊袋注浆管注入配比好的水泥浆液，期间必须稳压慢注，出浆频率2-3秒/次，确保注浆液充满外囊袋和里囊袋并充分滤水，注浆压力达到1-2MPa并持续稳压2分钟，停止两囊袋注浆；

②填段注浆：调节进气阀门使注浆频率加速至1秒/次，直至封孔管返水，将出浆频率再调整为2-3秒/次，当封孔管返水由大到小时注浆压力开始增大，压力达到0.5-1MPa并持续稳压2分钟后停止注浆。