[发明专利]一种两堵两注实时保压封孔施工工艺在审
申请号: | 202211612890.2 | 申请日: | 2022-12-15 |
公开(公告)号: | CN116044341A | 公开(公告)日: | 2023-05-02 |
发明(设计)人: | 王振锋;王永龙;陈成宇;刘晔赫;孔宏伟;路晓荣;贺青云 | 申请(专利权)人: | 河南理工大学 |
主分类号: | E21B33/13 | 分类号: | E21B33/13;E21F7/00 |
代理公司: | 郑州豫开专利代理事务所(普通合伙) 41131 | 代理人: | 朱俊峰 |
地址: | 454000 河南*** | 国省代码: | 河南;41 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 两堵两注 实时 保压封孔 施工工艺 | ||
一种两堵两注实时保压封孔施工工艺,包括以下步骤:在巷道内施工钻孔;在巷道内布置储浆装置、注浆泵、增压罐、输浆主管和若干两堵两注型封孔器;向储浆装置中加入封孔材料并进行搅拌;向两堵两注型封孔器注入柔性封孔材料,完成封孔作业;连在瓦斯抽采过程,对漏气钻孔内的两堵两注型封孔器进行补注柔性注浆材料,实现柔性保压封孔。本发明对浆液现场制作搅拌、集中注浆,注浆完成后集中清洗注浆泵,即节省了时间又降低了工人的劳动强度。流动性凝胶材料使封孔器柔性封孔,可随钻孔变化而变化,当钻孔裂隙扩展时,打开机械阀门,注入凝胶材料,充填裂隙,使钻孔始终处于保压状态。
技术领域
本发明属于煤矿瓦斯抽采技术领域,具体涉及一种两堵两注实时保压封孔施工工艺。
背景技术
煤矿井下瓦斯抽釆是解决煤矿瓦斯安全问题的主要手段。井下巷道瓦斯抽采钻孔施工后,要保证瓦斯抽采的顺利进行,必须立即进行封孔,传统的封孔工艺大多采用水泥等无机材料封孔,这种封孔工艺的特点是强度高,凝固之后对钻孔变形的适应性较弱。当钻孔封孔完成后,凝固的封孔段无法实现始终保压,后期受巷道变形、采动影响钻孔变形或者应力集中等影响封堵段极易出现裂隙引起钻孔漏气,压力降低,瓦斯浓度下降。有的矿井采取关闭抽釆钻孔来处理钻孔漏气,有的直接再次沿着钻孔位置用钻机打碎原有的封孔装置和固体封孔段再次钻孔、封孔,如此循环,不但直接影响了后期的瓦斯抽釆效率和抽釆浓度,而且增加了大量的劳动工作量和资金投入。
发明内容
本发明为了解决现有技术中的不足之处,提供一种封孔效率高、封孔压力稳定、安全可靠性强的两堵两注实时保压封孔施工工艺。
为解决上述技术问题,本发明采用如下技术方案:一种两堵两注实时保压封孔施工工艺,包括以下步骤:
(1)在底抽巷道内沿不同角度用钻机向上方煤层内施工穿层钻孔,或者在本煤层巷道内施工顺层钻孔;
(2)在巷道内布置储浆搅拌罐、注浆泵、增压罐和输浆主管,在每个钻孔内均设置一个两堵两注型封孔器;储浆搅拌罐、注浆泵、增压罐和输浆主管,储浆搅拌罐下侧部与输浆主管的进口连接,注浆泵和增压罐沿液流方向依次安装在输浆主管上,输浆主管沿巷道长度方向布置,输浆主管上沿长度方向均匀设有若干根连接管,每根连接管的出口均连接有一根注浆主管;
两堵两注型封孔器为两堵两注结构,包括第一胎囊、第二胎囊、第一注浆管和第二注浆管,第一胎囊和第二胎囊的中心孔插设有一根抽采管,以钻孔的孔口到孔底的方向为由外向内的方向,第一胎囊位于第二胎囊外侧,第一注浆管自外向内依次穿过第一胎囊和第二胎囊,第一注浆管内端封堵,第一注浆管上设有位于第一胎囊内的第一注浆孔和位于第二胎囊内的第二注浆孔,第二注浆管上端口自外向内穿过第一胎囊后伸入到第一胎囊和第二胎囊之间,第一注浆管上在第一胎囊外侧设有第一压力表、第一恒压阀和第一手动球阀,第二注浆管上在第一胎囊外侧设有第二压力表、第二恒压阀和第二手动球阀,第一注浆管和第二注浆管外端分别通过一根注浆软管连接在注浆主管上;
(3)向储浆搅拌罐中加入封孔材料并进行搅拌混合;
(4)注浆泵接通电源,在注浆泵的动力作用下,储浆搅拌罐内制备好的柔性注浆材料通过增压罐的进一步增压,沿巷道侧帮铺设的输浆主管向两堵两注型封孔器注浆,注浆前先排出输浆主管和其他管路内的空气,柔性注浆材料先注入到两堵两注型封孔器的两个胎囊内,两个胎囊膨胀将钻孔临时封孔,接在柔性注浆材料再注入到两个胎囊之间的封孔段,达到设定压力后,完成封孔;
(5)连接瓦斯抽采管路,在瓦斯抽采过程中受巷道变形引起钻孔周围裂隙增加,某一个或多个钻孔产生漏气,导致封孔段内柔性注浆材料压力降低时,对漏气钻孔内的两堵两注型封孔器进行补注柔性注浆材料,实现柔性保压封孔。
储浆搅拌罐为塑料容器,储浆搅拌罐内部盛装有柔性封孔浆料,储浆搅拌罐顶部左侧设有加料斗,储浆搅拌罐右侧设有用于搅拌柔性封孔浆料的搅拌器,储浆搅拌罐与输浆主管的连接口位于储浆搅拌罐下部右侧。
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