一种瓦斯抽采钻孔固液两相封孔装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种瓦斯抽采钻孔固液两相封孔装置，包括一号囊袋、二号囊袋、三号囊袋、一次注浆管和二次注浆管，一号囊袋和二号囊袋之间为第一封孔段，二号囊袋和三号囊袋之间为第二封孔段；一次注浆管上安装有位于第一封孔段内的爆破阀；二次注浆管的另一端位于第二封孔段内且通过第二单向阀与第二封孔段连通。采用本实用新型专利技术的封孔装置，在第一封孔段固相封孔后联网抽采，对已完成固相封孔的抽采钻孔进行瓦斯抽采浓度的定期检测，对漏气的抽采钻孔进行第二封孔段液相封孔，之后能够继续抽采。本实用新型专利技术可以对封孔差、漏气的抽采钻孔进行液相封孔操作，并且可以对液封效果进行定期维护，避免了加密抽采钻孔的繁琐施工。

A Solid-liquid Two-phase Hole Sealing Device for Gas Drainage Drilling

【技术实现步骤摘要】
一种瓦斯抽采钻孔固液两相封孔装置
本技术属于煤矿瓦斯抽采
，涉及一种瓦斯抽采钻孔固液两相封孔装置。
技术介绍
瓦斯抽采是解决和预防煤矿瓦斯灾害的重要措施，在瓦斯抽采过程中，封孔技术将在很大程度上影响瓦斯抽采的工作效率。若瓦斯抽采钻孔的封孔质量差，将会造成煤层瓦斯流动压差的减小，不利于快速将瓦斯抽采出去，会增加瓦斯抽采时间，同时会降低抽采设备的利用效率，增加煤矿企业大量无畏的能耗。因此，提高瓦斯抽采钻孔的封孔质量是保证井下瓦斯抽采安全高效的基础保障，对于矿井瓦斯治理和利用具有重要意义。现阶段国内外普遍采用的封孔材料主要有水泥浆、聚氨酯、黄泥和封孔器封孔等几种。普遍采用的封孔工艺主要有单一封堵、一堵一注、两堵一注等几种。上述封孔材料和工艺均有自己的优点，在不同的区域内得到了相应的推广应用，但是目前我国许多矿井的瓦斯抽采率和瓦斯抽采浓度仍然达不到国家标准要求。这充分反映了抽采钻孔封孔质量差、漏气的现状，间接反映出上述封孔材料和工艺存在一定的局限性。目前绝大多数钻孔在封孔初始瓦斯浓度还较高，但是瓦斯抽采浓度衰减很快，不能维持较高浓度的瓦斯，导致瓦斯的抽采浓度和流量不达标，严重制约了瓦斯抽采效果。封孔材料和工艺存在着严重不足，亟待进一步改善。对于目前钻孔内瓦斯抽采浓度衰减快，已有的封孔方法对于封孔较差、漏气的抽采钻孔的修复束手无策。因此，寻找一种封孔时操控简单、封孔效果好、成本低、对封孔差的钻孔可以进行二次封孔操作的装置成为当务之急。
技术实现思路
本技术为了解决现有技术中的不足之处，提供了一种瓦斯抽采钻孔固液两相封孔装置，在首次采用固相封孔后，可以对封孔差、漏气的钻孔进行二次封孔操作，进一步强化封孔效果，能保证瓦斯的抽采浓度的再次达标。本技术为了解决上述问题所采取的技术方案是，提供了一种瓦斯抽采钻孔固液两相封孔装置，包括一号囊袋、二号囊袋、三号囊袋、一次注浆管和二次注浆管，一次注浆管沿钻孔的孔口到孔底方向分别穿过一号囊袋、二号囊袋和三号囊袋的内部，一号囊袋靠近钻孔的孔口一侧，一次注浆管上安装有三个间隔设置的第一单向阀，一号囊袋、二号囊袋和三号囊袋分别对应连通一个所述第一单向阀，一次注浆管靠近钻孔的孔口一端为一次注浆入口，一次注浆管靠近钻孔的孔底一端封堵。所述一号囊袋、二号囊袋和三号囊袋均为弹性囊袋，一号囊袋、二号囊袋和三号囊袋注浆膨胀后与钻孔的孔壁紧密接触，一号囊袋和二号囊袋之间的间隙记为第一封孔段，二号囊袋和三号囊袋之间的间隙记为第二封孔段；一次注浆管上安装有爆破阀，爆破阀位于第一封孔段内。二次注浆管沿钻孔的孔口到孔底方向分别穿过一号囊袋和二号囊袋的内部，二次注浆管靠近钻孔的孔口一端为二次注浆入口，二次注浆管的另一端位于第二封孔段内且通过第二单向阀与第二封孔段连通。优选地，一号囊袋和二号囊袋的结构相同，一号囊袋和二号囊袋上分别开设有用于一次注浆管、二次注浆管和瓦斯抽采套管穿过的孔位；三号囊袋开设有用于一次注浆管和瓦斯抽采套管穿过的孔位。优选地，一号囊袋、二号囊袋和三号囊袋的两端分别通过卡环固定安装在一次注浆管上。优选地，爆破阀的开启压力同时大于第一单向阀的开启压力和第二单向阀的开启压力，且爆破阀的开启压力同时小于一号囊袋、二号囊袋及三号囊袋的有效抗压压力。优选地，第二封孔段的长度小于第一封孔段长度的二分之一。优选地，所述爆破阀位于第一封孔段的中部。采用上述技术方案，本技术具有以下优点：采用本技术的一种瓦斯抽采钻孔固液两相封孔装置，固定囊袋时，只需将一号囊袋、二号囊袋和三号囊袋的两端分别通过卡环固定安装在一次注浆管上即可，各囊袋与二次注浆管和瓦斯抽采套管相接触的孔位在囊袋注浆膨胀后会自动紧贴管壁，起到堵头作用，囊袋固定方便快捷。本技术第二封孔段的长度小于第一封孔段长度的二分之一，可以避免在第二封孔段封孔所用的液相封孔材料过度消耗，节约成本。本技术一次注浆管上安装的爆破阀位于第一封孔段的中部，使第一封孔段内位于爆破阀两侧的空间注浆速度一致。使用本技术可以在第一封孔段固相封孔后，对封孔差、漏气的抽采钻孔进行第二封孔段液相封孔操作，进一步强化了封孔效果，且可对第二封孔段液封效果进行定期维护，使得瓦斯抽采孔保持较高的抽采浓度和较低的衰减水平，效果好。这一举措避免了加密抽采钻孔的繁琐施工。综上，本技术的一种瓦斯抽采钻孔固液两相封孔装置具有操控简单、节约能源、适用性强和安全高效等优点，可以对封孔差、漏气的抽采钻孔进行液相封孔操作，并且可以对液封效果进行定期维护，避免了加密抽采钻孔的繁琐施工，且在封孔时操控简单、效率高，消耗封孔材料少、成本低，封孔后使得瓦斯抽采孔保持较高的抽采浓度和较低的衰减水平。附图说明图1是本技术的结构示意图。具体实施方式如图1所示，本技术的一种瓦斯抽采钻孔固液两相封孔装置包括一号囊袋1、二号囊袋2、三号囊袋3、一次注浆管4和二次注浆管5，一号囊袋1和二号囊袋2的结构相同，一号囊袋1和二号囊袋2上分别开设有用于一次注浆管4、二次注浆管5和瓦斯抽采套管10穿过的孔位；三号囊袋3开设有用于一次注浆管4和瓦斯抽采套管10穿过的孔位；一号囊袋1、二号囊袋2和三号囊袋3的两端分别通过卡环6固定安装在一次注浆管4上。固定一号囊袋1、二号囊袋2和三号囊袋3时，不限于使用卡环6，也可使用钢丝、麻绳或强力胶带等。一次注浆管4沿钻孔11的孔口到孔底方向分别穿过一号囊袋1、二号囊袋2和三号囊袋3的内部，一号囊袋1靠近钻孔11的孔口一侧，一次注浆管4上安装有三个间隔设置的第一单向阀7，一号囊袋1、二号囊袋2和三号囊袋3分别对应连通一个所述第一单向阀7，一次注浆管4靠近钻孔的孔口一端为一次注浆入口，可通过第一快速接头与注浆泵连通，一次注浆管4靠近钻孔11的孔底一端封堵。所述一号囊袋1、二号囊袋2和三号囊袋3均为弹性囊袋且能保证过水不过浆，防止超细水泥浆渗出，一号囊袋1、二号囊袋2和三号囊袋3注浆膨胀后与钻孔11的孔壁紧密接触，一号囊袋1和二号囊袋2之间的间隙记为第一封孔段，二号囊袋2和三号囊袋3之间的间隙记为第二封孔段；第二封孔段的长度小于第一封孔段长度的二分之一，第二封孔段的长度不能过长，小于第一封孔段长度的二分之一，可以避免封孔材料过度消耗，节约成本。一次注浆管4上安装有爆破阀8，所述爆破阀8位于第一封孔段的中部，使第一封孔段内位于爆破阀8两侧的空间注浆速度一致。二次注浆管5沿钻孔11的孔口到孔底方向分别穿过一号囊袋1和二号囊袋2的内部，二次注浆管5靠近钻孔11的孔口一端为二次注浆入口，可通过第二快速接头与注浆泵连通，二次注浆管5的另一端位于第二封孔段内且通过第二单向阀9与第二封孔段连通。爆破阀8的开启压力同时大于第一单向阀7的开启压力和第二单向阀9的开启压力，且爆破阀8的开启压力同时小于一号囊袋1、二号囊袋2及三号囊袋3的有效抗压压力。具体实施时，一号囊袋1、二号囊袋2及三号囊袋3的有效抗压压力为2MPa，第一单向阀7和第二单向阀9的开启压力为0.5MPa，爆破阀8的开启压力可为1.2MPa。使用本技术所述封孔装置的瓦斯抽采钻孔固液两相封孔工艺包括以下步骤：步骤一，封孔前的准备工作：瓦斯抽采钻孔11成型后，扫孔后退钻；将瓦斯抽采钻孔固液两相封孔装置记为封本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种瓦斯抽采钻孔固液两相封孔装置，其特征在于：包括一号囊袋、二号囊袋、三号囊袋、一次注浆管和二次注浆管，一次注浆管沿钻孔的孔口到孔底方向分别穿过一号囊袋、二号囊袋和三号囊袋的内部，一号囊袋靠近钻孔的孔口一侧，一次注浆管上安装有三个间隔设置的第一单向阀，一号囊袋、二号囊袋和三号囊袋分别对应连通一个所述第一单向阀，一次注浆管靠近钻孔的孔口一端为一次注浆入口，一次注浆管靠近钻孔的孔底一端封堵；所述一号囊袋、二号囊袋和三号囊袋均为弹性囊袋，一号囊袋、二号囊袋和三号囊袋注浆膨胀后与钻孔的孔壁紧密接触，一号囊袋和二号囊袋之间的间隙记为第一封孔段，二号囊袋和三号囊袋之间的间隙记为第二封孔段；一次注浆管上安装有爆破阀，爆破阀位于第一封孔段内；二次注浆管沿钻孔的孔口到孔底方向分别穿过一号囊袋和二号囊袋的内部，二次注浆管靠近钻孔的孔口一端为二次注浆入口，二次注浆管的另一端位于第二封孔段内且通过第二单向阀与第二封孔段连通。

【技术特征摘要】
1.一种瓦斯抽采钻孔固液两相封孔装置，其特征在于：包括一号囊袋、二号囊袋、三号囊袋、一次注浆管和二次注浆管，一次注浆管沿钻孔的孔口到孔底方向分别穿过一号囊袋、二号囊袋和三号囊袋的内部，一号囊袋靠近钻孔的孔口一侧，一次注浆管上安装有三个间隔设置的第一单向阀，一号囊袋、二号囊袋和三号囊袋分别对应连通一个所述第一单向阀，一次注浆管靠近钻孔的孔口一端为一次注浆入口，一次注浆管靠近钻孔的孔底一端封堵；所述一号囊袋、二号囊袋和三号囊袋均为弹性囊袋，一号囊袋、二号囊袋和三号囊袋注浆膨胀后与钻孔的孔壁紧密接触，一号囊袋和二号囊袋之间的间隙记为第一封孔段，二号囊袋和三号囊袋之间的间隙记为第二封孔段；一次注浆管上安装有爆破阀，爆破阀位于第一封孔段内；二次注浆管沿钻孔的孔口到孔底方向分别穿过一号囊袋和二号囊袋的内部，二次注浆管靠近钻孔的孔口一端为二次注浆入口，二次注浆管的另一端位于第二封孔段内且通过第二单向阀与第二封孔...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏现波，宋金星，
申请(专利权)人：河南理工大学，
类型：新型
国别省市：河南,41