[发明专利]一种煤矿井下下向含水瓦斯压力测定钻孔密封材料及方法

说明书

本发明公开一种煤矿井下下向含水瓦斯压力测定钻孔密封材料及方法，该材料是由矿用环保型相变凝胶钻孔密封材料，矿用复合型高吸水材料以及高强度弹性吸水囊袋组成；所述矿用环保型相变凝胶钻孔密封材料是由以下重量份配比的组分组成：纤维素醚80～90份、聚丙烯酰胺5～10份、乙二醛1～10份、吡咯烷酮羧酸钠1～5份、抗酶防腐剂9～20份；所述矿用复合型高吸水材料是由以下重量份配比的组分组成：高吸水树脂90～95份、聚阴离子纤维素5～10份、聚丙烯酰胺2～5份；所述高强度弹性吸水囊袋是由阻燃抗静电试剂处理后且具有95％以上纯棉含量的吸水布料制成。本发明密封材料及方法具有无需排水、施工快速、可动态调节和高效密封的优点。

技术领域

本发明涉及煤矿井下煤层瓦斯抽采及瓦斯压力测定钻孔的密封领域，尤其涉及一种煤矿井下下向含水瓦斯压力测定钻孔密封材料及方法。

背景技术

瓦斯压力参数是煤矿井下煤层瓦斯赋存条件分析、瓦斯灾害预测及防治、瓦斯抽采能力及效果评价等过程最主要的参数依据之一。因此，实现煤层瓦斯压力的快速准确测定对于解决矿井瓦斯灾害防治和井下煤层气资源开发等均具有十分重要的意义。而在井下实际瓦斯压力测定过程中，受煤层赋存条件及巷道施工环境等影响，通常需要施工一定数量的下向钻孔进行煤层瓦斯压力参数测定来全面准确评估煤层压力大小和赋存规律。但由于下向测压钻孔长度较长，且采用水力施钻或含有层间承压水时，孔内积水积煤现象往往较为严重且排水排泥困难；同时，由于我国目前广泛采用的水泥基钻孔密封材料和化学反应型发泡材料均难以适应含水钻孔的密封，对瓦斯压力测定工作带来极大困难，造成瓦斯压力测定失败率较高且测定结果准确性差等问题。

针对上述难题，工程上常采用如专利CN102928571A和CN203035257U中所提出的风压排水排泥法，或利用封孔过程实现注浆排水法等两种方法，但此两种方法均存在程序复杂耗时长且处理结果不理想，效果参差不齐等问题，下向含水瓦斯压力测定钻孔密封仍然难以取得良好效果，这极大地制约着煤层瓦斯压力参数测定的高效性及准确性。

发明内容

本发明的目的在于提出一种煤矿井下下向含水瓦斯压力测定钻孔密封材料，以及使用该密封材料进行煤矿井下下向含水瓦斯压力测定钻孔密封的方法，该方法具有无需排水、快速施工、动态调节和高效密封的优点。

本发明所采用的技术解决方案是：

一种煤矿井下下向含水瓦斯压力测定钻孔密封材料，该材料是由矿用环保型相变凝胶钻孔密封材料，矿用复合型高吸水材料以及高强度弹性吸水囊袋组成；

所述矿用环保型相变凝胶钻孔密封材料是由以下重量份配比的组分组成：纤维素醚80～90份、聚丙烯酰胺5～10份、乙二醛1～10份、吡咯烷酮羧酸钠1～5份、抗酶防腐剂9～20份；

所述矿用复合型高吸水材料是由以下重量份配比的组分组成：高吸水树脂90～95份、聚阴离子纤维素5～10份、聚丙烯酰胺2～5份；

所述高强度弹性吸水囊袋是由阻燃抗静电试剂处理后且具有95％以上纯棉含量的吸水布料制成。阻燃抗静电试剂处理具体是指将用于缝制成囊袋的吸水布料在阻燃抗静电试剂中浸泡，然后干燥。

优选的，所述纤维素醚为复合型纤维素醚，其是由以下重量份配比的组分组成：羟丙基甲基纤维素50～80份、聚阴离子纤维素10～30份、羧甲基纤维素钠20～40份。

优选的，所述抗酶防腐剂是由以下重量份配比的组分组成：防腐剂40～50份和防霉剂50～60份。

优选的，所述防腐剂是由山梨酸钾和丙酸钙按照质量比1:1混合，防腐剂与基料优选按质量比为0.05:100进行混合。

优选的，所述防霉剂由双氯芬和苯甲酸按照质量比1:1混合，防霉剂与基料优选按质量比为0.05:100进行混合。