[发明专利]CO2

说明书

本发明公开了一种CO₂泡沫与自修复浆液联合修复抽采钻孔裂隙的施工方法，本方法通过在钻孔密封端注入具有自修复特性的浆液材料，此浆液凝固可与CO₂和空气中的水分发生络合反应生成矿物质沉淀，从而实现裂隙的自动修复，进而提高钻孔瓦斯抽采浓度。

技术领域

本发明属于煤矿瓦斯抽采领域，具体涉及一种CO₂泡沫与自修复浆液联合修复抽采钻孔裂隙的施工方法。

背景技术

目前，煤矿瓦斯抽采使用的封孔材料主要有粘土（黄泥）类、水泥基材料、高水材料、聚氨酯材料四种类型。

粘土（黄泥）类材料是使用最早的封孔材料，来源于广泛分布的质地细密、富有可塑性的半干粘土、 黄泥或黄泥—水泥混合物。此类封材料价格低廉、施工操作相对简单，但粘性较大，容易与钻孔孔壁粘连形成空隙漏气，且不易送到指定位置，不适于深孔封孔，已经很少采用。

水泥砂浆封孔。传统的水泥浆液凝固时间较长，且在固化的过程中会脱水、收缩，易使水泥封孔体内部产生裂隙，裂隙会不断扩展发育致使封孔段完全失效。

高水材料封孔。高水材料具有高水灰比迅速固化、强度提升较快、微膨胀性等优点。但是在钻孔周围裂隙的渗透性较差，抽采后期仍会开裂产生裂隙且不具有自修复力。

聚氨酯封孔。聚氨酯会在钻孔内发生化学反应，使聚氨酯快速膨胀，膨胀力增大了钻孔的径向作用力，这种作用力反向推动聚氨酯渗入裂隙，起到封堵钻孔的效果。但是受井下条件和聚氨酯材料在混合均匀40-60s后就开始反应的限制，封孔长度只有4m，不能有效的避开巷道的松动圈产生的裂隙进入钻孔内，直接导致瓦斯抽采浓度偏低，抽采浓度衰减快。

瓦斯抽采过程中受采动应力影响，钻孔孔壁周围的裂隙带会进一步扩张、发育，钻孔内的封堵材料也会产生裂隙，在抽放负压的作用下外界空气易从这些裂隙通道进入钻孔内，致使瓦斯抽采浓度下降。可见，采用现有的注浆材料进行裂缝修复施工时，一旦产生裂纹致使钻孔漏气，抽采效果会急剧下降，就需要重新打钻封孔，造成了极大的财力物力损失。因此，现急需一种能够能够有效修复抽采钻孔裂隙的施工方法，以提高瓦斯抽采效果。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本发明旨在提供一种CO₂泡沫与自修复浆液联合修复抽采钻孔裂隙的施工方法，本方法通过在钻孔密封端注入具有自修复特性的浆液材料，此浆液凝固可与CO₂和空气中的水分发生络合反应生成矿物质沉淀，从而实现裂隙的自动修复，进而提高钻孔瓦斯抽采浓度。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种CO2泡沫与自修复浆液联合修复抽采钻孔裂隙的施工方法，包括以下步骤：

1）封孔前检查：对钻孔进行检查，确保钻孔完好且通畅；

2）在瓦斯抽放管的首端和尾端对应套设封孔器，把封孔器的囊袋固定在瓦斯抽放管上；

3）将注浆管贯穿两个囊袋固定在瓦斯抽放管上，且注浆管在两个囊袋处设有对应的出浆口；两个囊袋之间、处于中部密封端的注浆管上设有爆破阀；并将回浆管伸入中部的密封端固定在注浆管上；

4）将固定好封孔器和注浆管的瓦斯抽放管一起送到预定煤孔深度；

5）将注浆管与注浆装置的注浆泵连通，注浆装置与气源连接，并调整好注浆装置的气压阀；

6）向注浆装置中倒入清水，打开注浆装置的搅拌器，并倒入硅酸盐水泥和金属螯合剂混合的自修复浆液配料，搅拌完成后开始注浆；

7）浆液通过出浆口首先注入两端囊袋，待囊袋浆液注满后继续注浆致使爆破阀爆破，浆液开始注入中间密封段，直至回浆管有浆液流出，此时关闭回浆管端口处的第二单向阀；

8）停止注浆后，将钻孔口处注浆管堵死，之后去除注浆管，单孔注浆完成；

9）待浆液凝固后连接抽采系统，定期对瓦斯抽采钻孔的瓦斯浓度、负压、流量进行检测；