[实用新型]一种近距离煤层底板穿层卸压钻孔封孔系统

说明书

本实用新型提供了一种近距离煤层底板穿层卸压钻孔封孔系统，钻孔内安装有护孔管，护孔管的深入煤层的采集端设有多孔式花管用于抽采瓦斯；由内向外沿瓦斯抽采方向上的护孔管外周的钻孔内依次设有聚氨酯封堵层、水泥砂浆层用于封堵钻孔。本实用新型通过采取下放具有多孔式花管的PVC材质护孔管进行护孔，防止上部煤层采动影响造成围岩裂隙发育甚至塌孔；本实用新型通过采用在护孔管外灌注细砂，使得采动影响下产生的围岩裂隙能够通过细砂的下沉得到及时的填充，保证了卸压瓦斯抽采浓度和抽采纯量。本实用新型抽采瓦斯的密封性更好，抽采效果更佳，并有效降低被抽采煤层瓦斯含量，保证了被抽采煤层采掘安全。

技术领域

本实用新型涉及矿井瓦斯抽采技术领域，特别涉及一种近距离煤层底板穿层卸压钻孔封孔系统。

背景技术

近距离煤层上保护层开采条件下，为防止被保护层卸压瓦斯在采动影响下大量快速涌入保护层开采工作面，造成瓦斯超限事故，影响保护层工作面的掘进和回采安全，故需要对近距离被保护层卸压瓦斯进行超前抽采，但是位于沿空留巷内的被保护层卸压瓦斯抽采钻孔会受到采动影响造成钻孔围岩产生裂隙，甚至造成塌孔，影响抽采的质量，因此需要对近距离煤层底板穿层卸压瓦斯抽采钻孔封孔进行改进。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型旨在提出一种近距离煤层底板穿层卸压钻孔封孔系统，通过采取下放具有多孔式花管的PVC材质护孔管进行护孔，防止上部煤层采动影响造成围岩裂隙发育甚至塌孔，解决了由于上部煤层采动的影响，两煤层间的岩体破碎产生裂隙，导致穿层瓦斯抽采钻孔在抽采过程中封孔效果受到不利影响，进而导致抽采效率较低的问题。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种近距离煤层底板穿层卸压钻孔封孔系统，涉及到底板卸压钻孔，所述钻孔内安装有护孔管，所述护孔管的深入煤层的采集端设有多孔式花管用于抽采瓦斯；由内向外沿瓦斯抽采方向上的护孔管外周的钻孔内依次设有聚氨酯封堵层、水泥砂浆层用于封堵钻孔。

进一步的，还包括细砂层，所述细砂层位于水泥砂浆层上方用于填充封堵采动影响所产生的围岩裂隙。

进一步的，所述细砂层的深度为5m，细砂的粒径为0.125mm～0.25mm。

进一步的，所述护孔管为PVC材质护孔管，所述多孔式花管与护孔管一体成型，所述多孔式花管位于煤层瓦斯富集空间并深入煤层0.5m。

进一步的，还包括瓦斯浓度在线监测装置，所述护孔管在钻孔外连接有矿井瓦斯抽采主管路，所述矿井瓦斯抽采主管路上安装瓦斯浓度在线监测装置用于监测钻孔内瓦斯浓度，所述瓦斯浓度在线监测装置与地面调度中心有线相连。

进一步的，所述瓦斯浓度在线监测装置将瓦斯浓度数据信号通过光纤传输到终端服务器，地面调度中心与终端服务器相连用于在线显示钻孔内瓦斯浓度。

进一步的，当钻孔内瓦斯浓度较低时，位于地面的调度中心在线显示浓度较低，表明封孔效果不良。

进一步的，所述聚氨酯封堵层包括异氰酸酯与聚醚多元醇，所述聚氨酯封堵层为囊袋包装的异氰酸酯与聚醚多元醇以1∶1比例混合在膨胀前注入到钻孔内形成的聚氨酯封堵层。

进一步的，所述水泥砂浆层为通过注浆管向钻孔内注入水泥砂浆凝固而形成的水泥砂浆层。

为了实现上述目的，本实用新型还提供了一种近距离煤层底板穿层卸压钻孔封孔方法，包括以下步骤：

S1、实施钻孔，钻孔穿过煤层0.5m，排出钻孔内积水和煤渣，在钻孔内下放PVC材质护孔管；

S2、在护孔管与钻孔间以1∶1比例注入囊袋包装的异氰酸酯与聚醚多元醇形成聚氨酯封堵层；

S3、聚氨酯封堵层凝固后通过注浆管注入水泥砂浆形成水泥砂浆层，水泥砂浆层在聚氨酯封堵层之上；