[发明专利]一种防塌孔强化瓦斯抽采装置及使用方法

说明书

本发明公开的一种防塌孔强化瓦斯抽采装置及使用方法，装置包括套有‘电池’状堵头一和‘电池’状堵头二的抽采管道，‘电池’状堵头一和‘电池’状堵头二相对摆放，中间为封孔区域，注浆管和回浆管的一端穿过‘电池’状堵头一，深入封孔区域，另一端分别与阀门接口一和接口二连接，阀门接口一位于注回浆装置的底部，接口二位于注回浆装置的侧面。挤压‘电池’状堵头一上的圆板，使得膏体的一部分渗入煤层孔裂隙中，实现圆板和煤层的紧密粘连和贴合，‘电池’状堵头一和‘电池’状堵头二达到支撑封孔区域两侧钻孔的目的，打开阀门接口一，调控注回浆装置的搅拌叶、动力泵装置、密封板和密封盖，配制好封孔浆液，通过对回浆罐体和搅拌罐体中的浆液施加相同高压，迫使两侧浆液涌向封堵区域，更好地对煤层中的孔裂隙进行填充，实现了浆液的回收和浆液对钻孔的高压填充，待浆液凝固后，进行瓦斯抽采作业，完成了防塌孔强化瓦斯的抽采过程。

技术领域

本发明涉及一种防塌孔强化瓦斯抽采装置及使用方法，属于煤矿瓦斯的抽采领域。

背景技术

对于煤矿的生产作业，我们执行的‘先抽后采’方针，不仅能从根本上解决瓦斯灾害频发的问题，还可作为清洁能源，优化我国能源消费结构。但封孔的密实性会严重影响瓦斯的抽采浓度和效率。影响封孔密实性的因素有很多，其中之一就是瓦斯抽采一段时间后，钻孔周围煤壁受到新的应力变化时，封堵区域两侧钻孔会发生塌孔，贯通了封堵区的内外两侧，极大地降低了瓦斯抽采浓度和效果，现提供一种防塌孔强化瓦斯抽采装置及使用方法，能有效解决封堵区两侧的钻孔塌孔问题，提高瓦斯的抽采效率。

发明内容

技术问题：本发明的目的是针对煤矿井下钻孔发生塌孔状况及钻孔封堵不严等问题，提供了一种防塌孔强化瓦斯抽采装置及使用方法。

技术方案：本发明的防塌孔强化瓦斯抽采装置，包括套有‘电池’状堵头一和‘电池’状堵头二的抽采管道，‘电池’状堵头一和‘电池’状堵头二相对摆放，中间为封孔区域，注浆管和回浆管的一端穿过‘电池’状堵头一，深入封孔区域，另一端分别与阀门接口一和接口二连接，阀门接口一位于注回浆装置的底部，接口二位于注回浆装置的侧面。

所述‘电池’状堵头二由柱式管、锥式管、大孔和挡片构成，柱式管一端连接档，另一端和锥式管连接，大孔分别位于挡片和锥式管上，相较于‘电池’状堵头二，‘电池’状堵头一增加了圆板、小孔一和小孔二，小孔一和小孔二位于锥式管上的大孔两侧，圆板与柱式管的另一端套接起来，圆板的内侧覆有膏体。

所述注回浆装置由注浆罐体、回浆罐体、通孔、搅拌叶、动力泵装置和密封盖构成，回浆罐体位于注回浆装置的上端，注浆罐体位于注回浆装置的下端，回浆罐体的上端分别连接动力泵和密封盖，下端设有密封板，动力泵装置的下端穿过密封板，注浆罐体内侧设有搅拌叶。

本发明的防塌孔强化瓦斯抽采方法，包括以下步骤：

a.首先，用钻机在煤层中打出常规钻孔；

b.将套有‘电池’状堵头一和‘电池’状堵头二的抽采管道送入常规钻孔内部，挤压‘电池’状堵头一上的圆板，使得膏体的一部分渗入煤层孔裂隙中，实现圆板和煤层的紧密粘连和贴合，一定程度阻断钻孔内部与外界的联系通道；

c.将注浆管和回浆管的一端分别穿过‘电池’状堵头一的小孔一和小孔二，深入封孔区域；

d.连接注浆管和阀门接口一、回浆管和接口二，使得注浆管和回浆管与注回浆装置连通；

e.运转搅拌叶，完成封孔浆液的配制，打开阀门接口一和密封盖，启动动力泵装置，将封孔浆液通过注浆管压入封孔区域；

f.待封孔浆液经过回浆管流进回浆装置时，关闭密封盖，打开密封板，注浆管和回浆管中的浆液受到同等高压的挤迫，涌入封孔区域，完成了常规钻孔的带压注浆；

g.待封孔浆液凝固后，进行井下瓦斯抽采作业，完成防塌孔强化瓦斯抽采过程。