一种富含水钻孔密封及瓦斯抽采一体化方法技术

本发明专利技术公开的一种富含水钻孔密封及瓦斯抽采一体化方法，首先将抽水管与瓦斯抽采管平行连接，距离抽水管前端80m位置开有若干小孔，在小孔区域处包裹纱布，纱布的前后两端分别绑定堵头一和堵头二；将抽水管和瓦斯抽采管放入钻孔内部；将注浆管插入到堵头一和堵头二之间；打开注浆泵通过井下风压将吸水膏体注入钻孔内，当压力表压力值突然增加时，停止注浆；将瓦斯抽采管与井下瓦斯抽采管路连接，通过井下瓦斯抽采管路进行瓦斯抽采，钻孔内富含的水在管路负压作用下向外移动，水通过小孔与吸水膏体发生膨胀反应生成柔性粘体，进行钻孔密封。同时，钻孔内瓦斯通过瓦斯抽采管抽出，实现富水钻孔的封孔和瓦斯抽采一体化。

Integrated method of sealing with water hole and gas extraction

A rich diamond hole of the invention discloses a sealing and gas drainage integration method, the gas drainage pumping pipe and tube in parallel with the distance pumping pipe 80m front end position is opened with a plurality of holes, holes in the area at the front and rear ends of the gauze wrapped in gauze, bind a stopper and plug two; pumping tube and the gas drainage tube into the hole; the grouting pipe is inserted into the plug and a plug two; open the grouting pump through underground pressure absorption paste injection hole, when the pressure gauge pressure grouting to stop suddenly increases, the gas drainage pipe; and underground gas drainage pipeline, gas drainage and mining pipeline through underground gas drainage borehole, rich water moves outward in the pipeline under the action of negative pressure, water swelling reaction of flexible paste through the hole and water paste, drilling sealing. At the same time, the gas in the borehole is drawn out through the gas extraction pipe to realize the sealing of the water rich drilling and the integration of gas extraction.

【技术实现步骤摘要】
一种富含水钻孔密封及瓦斯抽采一体化方法
本专利技术涉及一种富含水钻孔密封及瓦斯抽采一体化方法，属于煤矿井下瓦斯抽采领域，尤其适用于在富含水钻孔的封孔及瓦斯抽采作业。
技术介绍
煤矿瓦斯抽采对于防治瓦斯爆炸和煤与瓦斯突出等瓦斯灾害具有非常重要的意义，我国煤矿瓦斯治理方针确定高瓦斯矿井必须先抽后采，瓦斯抽采是治本措施。现阶段，我国煤矿瓦斯抽采率普遍较低，除了煤层透气性差等地质条件的影响外，最主要的原因是钻孔的封孔质量差，封孔和瓦斯抽采工艺复杂，特别是在富含水的瓦斯抽采钻孔内，由于水的影响，导致钻孔封孔效果差，甚至封孔失败。现有的瓦斯抽采钻孔封孔方法，都是假设钻孔无水或含水较少时，忽略水的钻孔封孔材料的影响进行钻孔封孔，然而，在绝大多数钻孔封孔的情况下，正是由于钻孔内水的影响才导致钻孔封孔质量差，甚至在含有大量水的瓦斯抽采钻孔内导致封孔失败。同时，瓦斯的抽采过程分为钻孔密封和瓦斯抽采两个过程，操作繁琐，过程复杂，施工周期时间长，瓦斯抽采效率低。因此，为了解决含水瓦斯抽采钻孔的封孔技术难题，提高瓦斯的抽采效率，急需对富含水瓦斯抽采钻孔的密封及瓦斯抽采进行研究，实现一体化同步进行，满足煤矿井下钻孔瓦斯抽采的要求。
技术实现思路
技术问题：本专利技术的目的是针对富含水钻孔封孔及瓦斯抽采技术的不足之处，提供一种操作方便、工艺简单，瓦斯抽采效果明显、成本低的富含水钻孔密封及瓦斯抽采一体化方法。技术方案：本专利技术富含水钻孔密封及瓦斯抽采一体化方法，其特征在于包括以下步骤：a.将抽水管与瓦斯抽采管通过接头平行连接，距离抽水管前端80m位置处开有若干小孔，在含小孔区域的抽水管处包裹纱布；b.在距离瓦斯抽采管前端10m处绑定探水传感器，探水传感器通过引线与数据采集器连接；c.在纱布的前后两端分别绑定堵头一和堵头二，同时分别捆绑瓦斯抽采管，使瓦斯抽采管前端伸出堵头一3～4m，同时，使探水传感器处在堵头一和堵头二之间的钻孔空间内；d.将抽水管和瓦斯抽采管放入煤层的钻孔内部，使堵头二处在距离钻孔端口0.5m位置处，并将瓦斯抽采管通过阀门与井下瓦斯抽采管路连接；e.将注浆管插入到堵头一和堵头二之间的钻孔空间内；f.通过三通截止阀将注浆管和抽浆管连接，同时，将注浆管与注浆泵连接，将抽浆管与抽浆泵连接；g.打开注浆泵，通过井下风压将注浆泵中的吸水膏体注入堵头一和堵头二之间的空间内，当压力表压力值突然增加时，停止注浆；h.打开阀门，通过井下瓦斯抽采管路进行瓦斯抽采，钻孔内富含的水在管路负压作用下向外移动，水流出小孔与吸水膏体发生膨胀反应生成柔性粘体，密封堵头一和堵头二之间的空间，同时，钻孔内瓦斯通过瓦斯抽采管抽出，实现富水钻孔的封孔和瓦斯抽采一体化；i.探水传感器将柔性粘体的含水率传输给数据采集器，当柔性粘体含水饱和时，关闭阀门，打开抽浆泵，将柔性粘体抽出；j.含水饱和的柔性粘体抽出后，循环重复g、h和i步骤，实现富水钻孔的封孔和瓦斯抽采一体化。有益效果：由于采用了上述技术方案，在富水钻孔内注入吸水膏体，当瓦斯抽采时，钻孔内的水分通过小孔与吸水膏体发生膨胀反应，对富含水钻孔进行封孔，同时，在井下瓦斯抽采管路的作用下，瓦斯通过瓦斯抽采管进行抽采，实现了富含水钻孔的密封和瓦斯抽采一体化作用，解决了由于水的存在导致瓦斯抽采钻孔封孔失败的技术难题，同时简化了封孔和瓦斯抽采工艺，满足了煤矿井下对于含水瓦斯抽采钻孔封孔的需要，其操作简单、成本低、效果好、工作量小，具有广泛的实用性。附图说明图1是本专利技术的一种富含水钻孔密封及瓦斯抽采一体化方法实施例示意图。图中：1—瓦斯抽采管路，2—煤层，3—钻孔，4-1—抽水管，4-2—瓦斯抽采管，5—小孔，6—纱布，7-1—堵头一，7-2—堵头二，8—水，9—吸水膏体，10—注浆泵，11—注浆管，12—压力表，13—阀门，14—接头，15—柔性粘体，16—数据采集器，17—探水传感器，18—引线，19—抽浆泵，20—三通截止阀，21—抽浆管。具体实施方式：下面结合附图对本专利技术具体实施方式作进一步的描述：图1所示，一种富含水钻孔密封及瓦斯抽采一体化方法：首先，向煤层2内施工钻孔3，将抽水管4-1与瓦斯抽采管4-2通过接头14平行连接，距离抽水管4-1前端80m位置处开有若干小孔5，在含小孔5区域的抽水管4-1处包裹纱布6；在距离瓦斯抽采管4-2前端10m处绑定探水传感器17，探水传感器17通过引线18与数据采集器16连接；在纱布6的前后两端分别绑定堵头一7-1和堵头二7-2，同时分别捆绑瓦斯抽采管4-2，使瓦斯抽采管4-2前端伸出堵头一7-13～4m，同时，使探水传感器17处在堵头一7-1和堵头二7-2之间的钻孔3空间内；将抽水管4-1和瓦斯抽采管4-2放入煤层2的钻孔3内部，使堵头二7-2处在距离钻孔3端口0.5m位置处，并将瓦斯抽采管4-2通过阀门13与井下瓦斯抽采管路1连接；将注浆管11插入到堵头一7-1和堵头二7-2之间的钻孔3空间内；通过三通截止阀20将注浆管11和抽浆管21连接，同时，将注浆管11与注浆泵10连接，将抽浆管21与抽浆泵19连接；打开注浆泵10，通过井下风压将注浆泵10中的吸水膏体9注入堵头一7-1和堵头二7-2之间的空间内，当压力表12压力值突然增加时，停止注浆；打开阀门13，通过井下瓦斯抽采管路1进行瓦斯抽采，钻孔3内富含的水8在管路负压作用下向外移动，水8流出小孔6与吸水膏体9发生膨胀反应生成柔性粘体15，密封堵头一7-1和堵头二7-2之间的空间，同时，钻孔3内瓦斯通过瓦斯抽采管4-2抽出，实现富水钻孔的封孔和瓦斯抽采一体化；探水传感器17将柔性粘体15的含水率传输给数据采集器16，当柔性粘体15含水饱和时，关闭阀门13，打开抽浆泵19，将柔性粘体15抽出；含水饱和的柔性粘体15抽出后，循环重复密封和瓦斯抽采步骤，实现了富水钻孔的封孔和瓦斯抽采一体化，解决了由于水的存在导致瓦斯抽采钻孔封孔失败的技术难题，满足了煤矿井下对于含水瓦斯抽采钻孔封孔的需要，其操作简单、成本低、效果好、工作量小，具有广泛的实用性。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种富含水钻孔密封及瓦斯抽采一体化方法，其特征在于，包括如下步骤：a.将抽水管(4‑1)与瓦斯抽采管(4‑2)通过接头(14)平行连接，距离抽水管(4‑1)前端80m位置处开有若干小孔(5)，在含小孔(5)区域的抽水管(4‑1)处包裹纱布(6)；b.在距离瓦斯抽采管(4‑2)前端10m处绑定探水传感器(17)，探水传感器(17)通过引线(18)与数据采集器(16)连接；c.在纱布(6)的前后两端分别绑定堵头一(7‑1)和堵头二(7‑2)，同时分别捆绑瓦斯抽采管(4‑2)，使瓦斯抽采管(4‑2)前端伸出堵头一(7‑1)3～4m，同时，使探水传感器(17)处在堵头一(7‑1)和堵头二(7‑2)之间的钻孔(3)空间内；d.将抽水管(4‑1)和瓦斯抽采管(4‑2)放入煤层(2)的钻孔(3)内部，使堵头二(7‑2)处在距离钻孔(3)端口0.5m位置处，并将瓦斯抽采管(4‑2)通过阀门(13)与井下瓦斯抽采管路(1)连接；e.将注浆管(11)插入到堵头一(7‑1)和堵头二(7‑2)之间的钻孔(3)空间内；f.通过三通截止阀(20)将注浆管(11)和抽浆管(21)连接，同时，将注浆管(11)与注浆泵(10)连接，将抽浆管(21)与抽浆泵(19)连接；g.打开注浆泵(10)，通过井下风压将注浆泵(10)中的吸水膏体(9)注入堵头一(7‑1)和堵头二(7‑2)之间的空间内，当压力表(12)压力值突然增加时，停止注浆；h.打开阀门(13)，通过井下瓦斯抽采管路(1)进行瓦斯抽采，钻孔(3)内富含的水(8)在管路负压作用下向外移动，水(8)流出小孔(6)与吸水膏体(9)发生膨胀反应生成柔性粘体(15)，密封堵头一(7‑1)和堵头二(7‑2)之间的空间，同时，钻孔(3)内瓦斯通过瓦斯抽采管(4‑2)抽出，实现富水钻孔的封孔和瓦斯抽采一体化；i.探水传感器(17)将柔性粘体(15)的含水率传输给数据采集器(16)，当柔性粘体(15)含水饱和时，关闭阀门(13)，打开抽浆泵(19)，将柔性粘体(15)抽出；j.含水饱和的柔性粘体(15)抽出后，循环重复g、h和i步骤，实现富水钻孔的封孔和瓦斯抽采一体化。...

【技术特征摘要】
1.一种富含水钻孔密封及瓦斯抽采一体化方法，其特征在于，包括如下步骤：a.将抽水管(4-1)与瓦斯抽采管(4-2)通过接头(14)平行连接，距离抽水管(4-1)前端80m位置处开有若干小孔(5)，在含小孔(5)区域的抽水管(4-1)处包裹纱布(6)；b.在距离瓦斯抽采管(4-2)前端10m处绑定探水传感器(17)，探水传感器(17)通过引线(18)与数据采集器(16)连接；c.在纱布(6)的前后两端分别绑定堵头一(7-1)和堵头二(7-2)，同时分别捆绑瓦斯抽采管(4-2)，使瓦斯抽采管(4-2)前端伸出堵头一(7-1)3～4m，同时，使探水传感器(17)处在堵头一(7-1)和堵头二(7-2)之间的钻孔(3)空间内；d.将抽水管(4-1)和瓦斯抽采管(4-2)放入煤层(2)的钻孔(3)内部，使堵头二(7-2)处在距离钻孔(3)端口0.5m位置处，并将瓦斯抽采管(4-2)通过阀门(13)与井下瓦斯抽采管路(1)连接；e.将注浆管(11)插入到堵头一(7-1)和堵头二(7-2)之间的钻孔(3)空...

【专利技术属性】
技术研发人员：倪冠华，李钊，程卫民，谢景娜，王刚，周刚，刘震，解宏超，
申请(专利权)人：山东科技大学，
类型：发明
国别省市：山东,37