[发明专利]瓦斯抽采钻孔检漏与递进式二次封孔装置及使用方法

说明书

本发明涉及一种瓦斯抽采钻孔检漏与递进式二次封孔装置及使用方法，属于瓦斯防治工程技术领域。装置包括封孔单元及封孔管，封孔单元为两个，两个封孔单元沿钻孔的延伸方向依次设置；封孔管设置在钻孔内的一端为进气端，封孔管为两趟，一趟封孔管的进气端设置在两个封孔单元之间，另一趟封孔管的进气端贯通两个封孔单元设置；方法包括检漏监控及二次封孔。本发明能够在钻孔连续抽采期间递进式二次封孔，保持钻孔持续密封抽采，延续钻孔抽采效率和生命周期；在钻孔发生轨迹偏移时能够适应钻孔进行自适应变形，防止注浆压力下封孔管压扁及封孔浆液进入封孔管，保证抽采稳定可靠；满足了抽采衰减时效特性下不同抽采时期瓦斯抽采流量通道需求。

技术领域

本发明属于瓦斯防治工程技术领域，涉及一种瓦斯抽采钻孔检漏与递进式二次封孔装置及使用方法。

背景技术

瓦斯抽采钻孔与孔周裂隙煤体的有效密封是保证抽采负压、提高瓦斯抽采浓度的基本前提。针对瓦斯抽采钻孔封孔方式、封孔工艺、封孔装置、封孔材料等进行了大量的基础研究与现场试验，不断提升了瓦斯抽采钻孔使用效率、抽采效果与抽采周期。

目前瓦斯抽采钻孔封孔广泛采用两堵一注封孔工艺，通过浆液密实封堵钻孔及钻孔周围裂隙圈和煤体裂隙通道以保证钻孔密封抽采。但受到巷道掘进期间应力重新分布特征与卸压效应，以及煤体基质收缩、蠕变行为等因素影响，孔周煤体原有裂隙通道进一步扩展，同时衍生新的裂隙通道；随着抽采时间推移，传统的钻孔密封方式逐步出现外界空气漏入钻孔导致抽采浓度降低。如何高效实现瓦斯抽采钻孔检漏，以及在已知检漏测定结果的基础上如何实现钻孔二次封孔延续其抽采效果与生命周期将是矿井瓦斯高效抽采的关键。

目前，已知一种瓦斯抽采钻孔检漏与堵漏一体化装置(CN110056389A)包括注料管、抽料管和抽采泵，抽采期间利用气体分析仪采集、分析瓦斯气体，判断是否发生泄漏与检漏效果；通过注料管将浆料均匀涂抹在采集孔内壁堵住缝隙。

已知一种二次高压注浆式顺煤层钻孔瓦斯抽采测压一体封孔装置(CN205638348U)钻孔内设有膨胀布袋Ⅰ和Ⅱ，布袋完全鼓胀后直径大于钻孔直径；布袋Ⅰ和Ⅱ通过连通管连通；一次注浆管和膨胀布袋Ⅱ直接连通，二次注浆管插入膨胀布袋Ⅰ和Ⅱ之间，瓦斯抽采管插入钻孔，端部设有筛管，排气管插入膨胀布袋Ⅰ和Ⅱ之间。已知一种瓦斯抽放钻孔的二次封孔装置(CN201193533)包括总进气管、控制阀门、减压阀和给料装置，总进气管与给料装置相连，控制阀门和减压阀依次设在给料装置入口管路上。气源采用压风管路中的高压气体，通过控制阀门、减压阀将进气压力降至适当压力，通过给料装置将二次封孔材料以一定压力吹入瓦斯抽采钻孔，在压力作用下封孔材料充满钻孔并渗入到钻孔周围裂隙完成对瓦斯抽采钻孔二次封孔。已知一种矿用连续定量式二次封孔系统(CN103016045A)系统进气管路与机械定时器进口相连，机械定时器出口同时与Ⅰ分支管路和Ⅱ分支管路相连，Ⅱ分支管路顺序串联有Ⅱ调压阀、Ⅱ单向阀和紧固装置，紧固装置通过高压气管与气动马达相连，气动马达与旋转供料器相连，旋转供料器上端与供料装置料仓下端相连，旋转供料器下端与加速气室上端相连，Ⅰ分支管路顺序串联有Ⅰ调压阀、Ⅰ单向阀和加速气室。已知一种提高煤层瓦斯抽采浓度的二次封孔系统(CN102230394A)包括压缩空气管、控制阀、减压阀、二次封孔装置、压力表、进水管、通气管、气液混流管、雾化器、透明胶管和扩散器等部件，井下压风系统高压空气经减压阀降至适当压力后由二次封孔装置将微细膨胀粉料输送到沟通漏风裂隙的腔室中进而进入漏风裂隙。雾化器将井下供水系统清水雾化，为漏风裂隙中粉料提供充足水源，使粉料充分膨胀进而完全封堵漏风裂隙。

综上所述，目前瓦斯抽采钻孔在检漏与二次封孔方面做了大量的研究，但针对瓦斯抽采钻孔检漏与二次封孔一体化集成未有报道。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种瓦斯抽采钻孔检漏与递进式二次封孔装置及使用方法，能够在钻孔连续抽采期间递进式二次封孔，保持钻孔持续密封抽采，延续钻孔抽采效率和生命周期。