[实用新型]一种冷冻致裂煤体增透促抽专用封孔器

说明书

一种冷冻致裂煤体增透促抽专用封孔器，包括第一囊袋、第二囊袋、注液管和封孔管，第一囊袋和第二囊袋均同中心线固定设在注液管上，第二囊袋位于第一囊袋内侧，封孔管的出口端穿过第一囊袋伸到第二囊袋内部，封孔管上开设有与第一囊袋内部连通的透孔，第二囊袋上设有单向阀，封孔管上在第一囊袋和第二囊袋之间设有爆破阀。本实用新型利用超低温液氮作用下水体自然膨胀产生的巨大冻胀力作用，可对钻孔实施严密封孔，提高封孔效果，采用双囊袋配合单向阀、爆破阀的设计，可将囊袋内及两囊袋间的水体顺利放出；水体封孔段在抽采管内，抽采管内壁光滑且变形较小，可有效保证钻孔封孔严密；本实用新型可重复利用，降低封孔费用。

技术领域

本实用新型属于煤矿安全生产技术领域，具体涉及一种冷冻致裂煤体增透促抽专用封孔器。

背景技术

在冷冻致裂及瓦斯抽采过程中，封孔工作都是一项非常重要的基础性工作；封孔质量的好坏，直接影响到煤体冷冻致裂程度、气体置换及驱替效果、瓦斯抽采效果的好坏，直接影响该技术的经济效益。而封孔质量的好坏，主要由专用封孔器性能及封孔工艺方法所控制；但现有的封孔器及封孔方法均是针对常温条件下进行设计的，在超低温液氮冷冻致裂作用下易造成封孔材料破裂、钻孔漏气、瓦斯抽采效果差等问题，很难兼顾超低温液氮注入及常温下瓦斯抽采工作的要求。如果将常温条件下的抽采钻孔与超低温液氮注入钻孔分别施工和封孔，则会增加钻孔工程量，增加抽采工程费及封孔费用，无论从技术层面还是从经济层面考虑，均无法满足煤矿现场工作的要求。因此，亟需一种冷冻致裂煤体增透促抽专用封孔器，可同时满足超低温液氮注入、冷冻致裂煤体、常温瓦斯抽采的要求，有效增加煤体透气性，实现增透促抽的目的。

实用新型内容

本实用新型为了解决现有技术中的不足之处，提供一种结构简单、操作方便、密封严实、并具有注液氮功能的冷冻致裂煤体增透促抽专用封孔器。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：一种冷冻致裂煤体增透促抽专用封孔器，包括第一囊袋、第二囊袋、注液管和封孔管，第一囊袋和第二囊袋均同中心线固定设在注液管上，第二囊袋位于第一囊袋内侧，封孔管的出口端穿过第一囊袋伸到第二囊袋内部，封孔管上开设有与第一囊袋内部连通的透孔，第二囊袋上设有单向阀，单向阀的进口位于第二囊袋的外侧，单向阀的出口位于第二囊袋的内侧，封孔管上在第一囊袋和第二囊袋之间设有爆破阀；注液管、封孔管、单向阀与第二囊袋的连接处均密封连接，注液管、封孔管与第一囊袋的连接处均密封连接。

还包括液氮罐、注浆泵和注液泵，注浆泵通过注浆软管与封孔管的外端连接，液氮罐倒立设置在支架上，液氮罐与注液管的外端之间通过注液软管连接，注液泵设置在注液软管上。

注液管的外端部设有注液阀，封孔管的外端部设有封孔阀。

第二囊袋内侧面设有温度传感器，温度传感器外部设有防水袋，注液管外壁沿长度方向开设有线槽，线槽内布置有防水线缆，防水线缆的内端与温度传感器连接，防水线缆的外端连接有温度显示屏。

采用上述技术方案，本实用新型在工作使用前，先在煤体内施工若干钻孔，然后对钻孔采用常规的“两堵一注”工艺封孔，即在钻孔内设置抽采管；然后将本实用新型的专用封孔器送入抽采管内预定深度，第一囊袋和第二囊袋固定在注液管上，第一囊袋和第二囊袋之间的距离不少于2m；将封孔管连接注浆软管和注浆泵，打开封孔阀，注浆泵抽取清水通过注浆软管、封孔管对第一囊袋和第二囊袋进行注水，注水压力不小于2MPa，使第一囊袋和第二囊袋的外缘充分与抽采管内壁接触，达到密封抽采管的目的；继续增加注浆泵的注水压力，使封孔管上处于第一囊袋和第二囊袋之间的爆破阀打开，清水流入到抽采管内部在第一囊袋和第二囊袋之间形成的封闭腔内；第二囊袋上的单向阀的开启压力是2MPa，当封闭腔内压力大于2MPa时，第二囊袋上的单向阀向钻孔内侧（钻孔深处）打开，排出封闭腔内的空气，使清水继续流入封闭腔内，直至封闭腔内充满水体（根据第一囊袋、第二囊袋以及封闭腔的体积，并结合注浆泵的注水速度，可计算出注满水所需的时间，为了确保封闭腔内充满水体，可在计算的时间后再延长1-2分钟），然后关闭注浆泵和封孔阀。