[实用新型]一种耐高压过滤式钻孔定位封孔装置

说明书

本实用新型公开了一种耐高压过滤式钻孔定位封孔装置，该装置包括钻孔、前端单向阀、末端单向阀、前端耐高压过滤式装置、后端耐高压过滤式装置、末端封口注浆管、带手轮气动调节阀、普通注浆管、快速接头、固定装置、瓦斯抽采管和孔洞。所述两个耐高压过滤式装置长度0.7m左右，所述两根不同规格注浆管可根据需要接不同的长度。本实用新型装置结构简单且质量轻，使用前可将注浆管盘成圆盘状，便于携带；使用时，先连接所述瓦斯抽采管，然后将封孔装置的所述两个耐高压过滤装置固定在所述瓦斯抽采管上，随同所述瓦斯抽采管一同送入钻孔即可；同时，成本低，封口气密性好，不易漏气，该装置的操作技术要求低。本实用新型还提供了上述装置的使用方法。

技术领域

本实用新型涉及煤层瓦斯抽采治理技术领域，具体是一种耐高压过滤式钻孔定位封孔装置及使用方法

背景技术

煤炭作为我国主体能源有着战略性地位，在不可再生能源消耗中煤炭占70％以上，未来短时间内这种态势不会有很大变化。据权威预测，2050年煤炭在不可再生能源消耗中占的比重将达50％以上，故煤炭在以后发展过程中仍然作为我国的主体能源来消费。

瓦斯事故在矿井事故中，其影响程度是最恶劣的，表现形式主要有，瓦斯爆炸和煤与瓦斯突出。据现有文献，我国最早发生煤矿瓦斯爆炸事故是1603年山西省高平县唐安镇一煤矿。煤与瓦斯突出造成的事故主要有：破坏巷道及机电设备，破坏煤矿的通风系统造成风流紊乱，喷出的瓦斯或煤粉在达到爆炸条件时能够发生爆炸等。据文献资料，煤与瓦斯突出造成的死亡人数占较大瓦斯事故死亡人数的44.2％。

由于我国煤炭埋藏深，赋存的地质条件复杂，煤层瓦斯含量大等因素，直接影响到我国煤矿的安全高效开采。我国是煤炭消费大国，煤炭需求量的加大导致的结果是往更深处开采煤层，国有重点煤矿的开采深度将以10～25m/年速度递增，这无疑增加了瓦斯对矿井安全开采造成的威胁程度，煤与瓦斯突出也就越可能发生。

据现有的统计资料可以得出，煤矿事故中瓦斯事故是最容易发生的，其影响非常恶劣。通过表1-1可知，2016年瓦斯爆炸遇难人数为139人，占统计数的70％，而发生煤与瓦斯突出2次事故中，共遇难43人。2017年贵州水城矿业瓦斯爆炸，10人遇难。通过数据可以分析出，煤矿瓦斯对矿井安全开采造成很大的威胁，社会影响非常恶劣，给生命财产带来严重的损失。

表1-1 2016～2017年煤矿发生瓦斯事故统计

Table1-1The statistics of the gas accident in coal mines during 2016～2017

打钻是煤矿瓦斯整治的主要技术手段之一，普遍适用于瓦斯抽采(放)、瓦斯压力参数的测试、煤层注水和煤层增透等方面。钻孔成孔后通常要对钻孔实施密封，钻孔的密封性是维持孔底负压或正压的关键因素。

我国约有2/3瓦斯抽采矿井钻孔封孔段达不到设计要求，且密封性能差，有65％左右的采煤面预抽瓦斯浓度低于30％，远远低于《防治煤与瓦斯突出规定》中的要求，以上显示的数据可以反映出我国煤矿当前抽放钻孔封孔质量差的基本现状。我国煤矿约有80％的注水工作面中，水压达不到6.0MPa，水力影响半径大多低于5.0m。钻孔瓦斯压力测试失败率大多高于50％。有关低透突出煤层，增透钻孔封孔中，封孔成功率低于70％；高压注水钻孔和水力制裂钻孔封孔成功率低于70％。可见，我国各种类型的钻孔封孔没能达到预期理想的目标。

高地应力及采掘扰动条件下，钻孔周围的煤岩体容易发生一定程度的破坏(在松软的煤岩层中破坏更为明显)，这无疑给封孔带来了很大的难度。现有的封孔工艺操作复杂，实际封孔时往往因为人为的原因导致封孔达不到设定的参数，降低了封孔质量。在这种情况下，结构简单、使用方便富有新意的一种耐高压过滤式钻孔定位封孔装置及使用方法油然而生。

发明内容