[发明专利]井下防喷孔防泄漏的聚氨酯封孔装置及其施工方法

说明书

井下防喷孔防泄漏的聚氨酯封孔装置及其施工方法，包括均沿前后方向布置的抽采或测压管、第一注料管、第二注料管以及注气或注液管，抽采或测压管上由前向后依次设置有第一隔板、第一聚氨酯发泡袋、第二隔板、第三隔板、第二聚氨酯发泡袋和第四隔板，第一隔板和第二隔板之间形成第一封孔段，第二隔板和第三隔板之间形成弹性挤压腔，第三隔板和第四隔板之间形成第二封孔段。本发明将钻孔破碎带煤岩体粘附形成一个整体，堵塞瓦斯流动的通道，使瓦斯运移的路线增加，摩擦阻力增加，而压力梯度未变，从而增加了瓦斯运移的难度，大大提高了封孔效果，同时减少化学药剂对人体的伤害和减小人工的体力工作量。

技术领域

本发明属于煤矿安全生产技术领域，具体涉及一种井下防喷孔防泄漏的聚氨酯封孔装置及其施工方法。

背景技术

煤层瓦斯压力作为煤层瓦斯重要的基本参数，在煤层突出危险性预测及进行瓦斯抽采效果检验等方面具有重要作用。尤其是在进行瓦斯压力测定过程中，由于煤层本身的地质条件、封孔的方式等因素的影响，使得实际钻孔封孔效果与预期的效果产生一定的差距。如何提高封孔效果，对于煤层瓦斯压力的测定具有重大的意义。

对于高瓦斯矿井而言，瓦斯预抽的工作是矿井安全生产的必要环节确保钻孔的封孔效果是提高抽采率和抽采效果的第一步。虽然钻孔封孔技术的方法逐渐增多，但是，每种封孔的方式、方法都有其各自的优缺点和适用范围。

利用聚氨酯进行钻孔封孔，其原理是：聚氨酯A液与B液进行充分混合，聚氨酯具有高膨胀性的特性，将聚氨酯混合液置于钻孔中，在短时间内进行膨胀充实钻孔空间，具有粘附性的液态聚氨酯将进入钻孔壁面的孔-裂隙中，堵塞瓦斯流动的通道，同时将钻孔破碎带煤岩体吸着、黏附形成一个整体，防止煤层中的瓦斯从钻孔的壁面附近流出，从而影响封孔效果。在使用聚氨酯封孔过程中存在以下问题：

1）现有的聚氨酯封孔技术，在封孔初期由于聚氨酯未完全凝固、煤层中瓦斯压力较大时，出现抽采或测压管冲出钻孔，可能造成钻孔外周围的人员伤亡和设备损坏；

2）聚氨酯在膨胀硬化之前，钻孔中存在较大空间的空气，在密闭的钻孔中，空气无法排除，则会被压缩进入钻孔壁面的孔-裂隙中，从而使黏着状态的聚氨酯难以进入，无法堵塞瓦斯流动的通道以及将钻孔破碎带煤岩体吸着、黏附形成一个整体，在钻孔壁面周围的破碎带仍然会存在为瓦斯流动提供的通道，进而影响钻孔的封孔效果；

3）聚氨酯膨胀硬化过程中，会出现一定程度的收缩现象，原本充满聚氨酯的钻孔，由于收缩的产生而会出现孔隙，从而影响封孔效果；

4）在放送抽采或测压管过程中，将其置于钻孔中央位置，尤其是钻孔前端，在进行封孔过程中，抽采或测压管位于钻孔的边缘，不利于封孔且影响封孔效果等问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种井下防喷孔防泄漏的聚氨酯封孔装置及其施工方法，以解决现有技术存在封孔初期由于聚氨酯未完全凝固、煤层中瓦斯压力较大，出现抽采或测压管冲出钻孔，可能造成钻孔外周围的人员伤亡；聚氨酯在膨胀硬化之前，钻孔中存在较大空间的空气，在密闭的钻孔中间中，空气无法排除，则会被压缩进入钻孔壁面的孔-裂隙中，从而使黏着状态的聚氨酯无法进入，进而影响钻孔的封孔效果；聚氨酯膨胀硬化过程中，会出现一定程度的收缩现象，原本充满聚氨酯的钻孔，由于收缩的产生而会出现孔隙，从而影响封孔效果；在放送抽采或测压管过程中，抽采或测压管始终置于钻孔中央位置，有利于封孔和提高封孔效果，同时也没有放置聚氨酯这一化学药剂，减少其对人体的伤害等问题。