用于煤矿瓦斯抽放的两堵两注一返水式通管直连封孔方法技术

本发明专利技术涉及用于煤矿瓦斯抽放的两堵两注一返水式通管直连封孔方法，属于煤矿领域，所述方法包括两项内容，一是两堵两注一返水，在抽放钻孔施工完毕后，使用具有两个注浆管的封孔器进行封孔，注浆时先对前后囊袋进行注浆，完毕后使用另一个注浆管对两个囊袋间的区域进行注浆；所述封孔器还取消了原封孔器内的爆破阀，同时将原返浆管优化为阻浆滤水网，通过返水判定注浆完成，彻底解决了爆破阀早爆造成的封孔段水泥浆液填充不充实，钻孔封孔漏气的问题。二是通管直连封孔，取消原2m一根的插接式或丝扣式封孔管，采用PE封孔管将封孔器与汇总管直接连接，避免接头过多造成的钻孔漏气，采用此技术方案，保证了钻孔封孔质量，提高了抽放效果。

Two block, two injection and one return water type through pipe direct connection sealing method for gas drainage in coal mine

The invention relates to a two block two injection one return water type through pipe direct connection hole sealing method for coal mine gas drainage, which belongs to the field of coal mine. The method comprises two contents: one is two block two injection one return water. After the construction of drainage hole is completed, a hole sealing device with two grouting pipes is used for hole sealing. When grouting, the front and back bags are grouted first, and then another grouting pipe is used for two holes Grouting is carried out in the area between the bags; the hole sealer also cancels the blasting valve in the original hole sealer, and optimizes the original return pipe as a slurry blocking and filtering network. The grouting is completed through the judgment of return water, which completely solves the problems of insufficient filling of cement slurry in the hole sealing section caused by the early explosion of the blasting valve and air leakage in the hole sealing. The second is to directly connect the through pipe to seal the hole, cancel the original 2m plug-in or screw thread type sealing pipe, and use PE sealing pipe to directly connect the sealing device with the header pipe, so as to avoid the drilling air leakage caused by too many joints. This technical scheme ensures the quality of drilling hole sealing and improves the pumping effect.

【技术实现步骤摘要】
用于煤矿瓦斯抽放的两堵两注一返水式通管直连封孔方法
本专利技术属于煤矿领域，涉及一种矿井煤层瓦斯抽放技术，具体地，涉及用于煤矿瓦斯抽放的两堵两注一返水式通管直连封孔方法。
技术介绍
随着煤炭开采技术的不断发展，开采深度不断增加，煤层瓦斯压力和瓦斯含量不断增大，地质构造条件越来越复杂，导致瓦斯灾害日趋严重，已严重制约了矿井安全高效发展，底抽巷瓦斯抽放技术作为瓦斯灾害治理的重要手段之一，也得到了越来越普遍的应用。目前我国底抽巷瓦斯抽放技术面临的主要问题是抽放浓度低，浓度衰减快，除了被抽采煤层透气性低、裂隙不发育等客观原因外，最主要的原因是封孔不严，封孔质量差。针对这一问题，国内外学者对煤层瓦斯抽放技术进行大量研究，按封孔方式大致分为非带压封孔、“两堵一注”带压封孔和二次封孔技术，但是封孔不严问题仍未得到很好的解决，依旧存在抽采浓度低、衰减快的现象。
技术实现思路
为了解决底抽巷瓦斯抽放钻孔抽放浓度低，浓度衰减快的问题，本专利技术的目的在于提供一种用于煤矿瓦斯抽放的两堵两注一返水式通管直连封孔方法，所述方法通过“两堵两注一返水”和通管直连封孔，提高了封孔质量，增强了底抽巷钻孔的抽放效果。为了实现上述目的，本专利技术采用的具体方案为：用于煤矿瓦斯抽放的两堵两注一返水式通管直连封孔方法，其特征在于：首先采用具有两个注浆管的封孔器进行封孔：使用一个注浆管对封孔器上的外囊袋和里囊袋进行注浆，注浆完毕后再使用另一个注浆管对外囊袋和里囊袋之间的区域进行注浆，通过设置在封孔器上的阻浆滤水网过滤注浆液，返水即判定注浆完成；其次是通管直连封孔，采用PE直连硬管将封孔器与汇总管直接连接。作为对上述方案的进一步优化，所述方法包括以下步骤：步骤一、清孔：在底抽巷施工抽放钻孔，钻杆退杆期间开启压风清除钻屑；步骤二、依据钻孔参数计算封孔花管长度和封孔段位置；步骤三、准备封孔材料，包括封孔花管、里囊袋封孔器、PE封孔实管、外囊袋、注浆泵、囊袋注浆管、充填段注浆管和阻浆滤水网；所述里囊袋封孔器包括里囊袋和阻浆滤水网；步骤四、PE封孔实管穿过外囊袋后与里囊袋封孔器对接；将囊袋注浆管和充填段注浆管固定在PE封孔实管的外侧；其中，所述囊袋注浆管通过外囊袋延伸至里囊袋处，并在外囊袋和里囊袋处均设有逆止阀；所述充填段注浆管延伸至外囊袋和里囊袋之间；所述阻浆滤水网设置在里囊袋的下部；对接封孔花管和里囊袋封孔器，形成封孔管，将封孔管送入孔底；步骤五、注浆泵连接风管进行调试，设备正常运转后将注浆泵出浆口依次与囊袋注浆管和充填段注浆管联接牢固；对封孔段进行注浆，注浆包括两囊袋注浆和充填段注浆：①两囊袋注浆：缓慢开启注浆泵，从囊袋注浆管注入配比好的水泥浆液，期间必须稳压慢注，出浆频率2-3秒/次，确保注浆液充满外囊袋和里囊袋并充分滤水，注浆压力达到1-2MPa并持续稳压2分钟，停止两囊袋注浆；②填段注浆：调节进气阀门使注浆频率加速至1秒/次，直至封孔管返水，将出浆频率再调整为2-3秒/次，当封孔管返水由大到小时注浆压力开始增大，压力达到0.5-1MPa并持续稳压2分钟后停止注浆。作为对上述方案的进一步优化，所述封孔标准为：要求全孔段下管，当岩孔段长度小于40m时，封孔段设在煤岩结合部以外2-9m位置，当岩孔段长度大于等于40m时，封孔段设置在孔口以里18-25m处。作为对上述方案的进一步优化，所述注浆所用浆液的水灰质量比为1:2。作为对上述方案的进一步优化，所述封孔花管长度大于等于煤层顶板岩孔段长度和煤孔段长度的和。作为对上述方案的进一步优化，所述囊袋注浆管由外囊袋注浆管和里囊袋预留注浆管对接形成。有益效果：一、本专利技术创造性地提出了“两堵两注一返水”封孔方法，将封孔器由原来的一根注浆管和一根返浆管调整为两根注浆管，同时采用阻浆滤水网过滤注浆液内的水，一方面保证了封孔器囊袋和充填段的注浆量，避免浆液的浪费；另一方面阻浆滤水网过滤出多余的水分，加快注浆液的凝固，同时根据过滤出的水量判定注浆液的饱和程度。二、本专利技术包括两项内容，一是“两堵两注一返水”，在抽放钻孔施工完毕后，使用了具有两个注浆管的封孔器进行封孔，且该封孔器取消了原封孔器内的爆破阀，同时将原返浆管优化为阻浆滤水网，彻底解决了爆破阀早爆造成的封孔段水泥浆液填充不充实，钻孔封孔漏气的问题。注浆时先对封孔器前后囊袋进行注浆，注浆完毕后使用另一个注浆管对两个囊袋间的区域进行注浆，通过固定在封孔管上的阻浆滤水网过滤注浆液，封孔管返水判定注浆完成。二是通管直连封孔，取消原2m一根的插接式或丝扣式封孔管，采用PE封孔管将封孔器与汇总管直接连接，避免接头过多造成的钻孔漏气，通过采用此技术方案，保证了钻孔封孔质量，提高了抽放效果。三、本专利技术还创建了封孔工艺流程及其判别标准和注意事项，使封孔技术规范化、流程化，有效解决了底抽巷瓦斯抽放钻孔抽放浓度低，浓度衰减快的问题，提高了封孔质量，增强了底抽巷钻孔的抽放效果，对于煤与瓦斯突出矿井的瓦斯治理工作具有重大意义。附图说明图1是本专利技术中的封孔管结构示意图；图2是本专利技术中的封孔工艺操作流程及其判别标准流程图；图3是本专利技术所述封孔工艺结构示意图；其中：1、外囊袋；2、里囊袋；3、阻浆滤水网；4、逆止阀；5、快速接头；6、密封接头；7、返水口；8、充填段注浆管；9、囊袋注浆管；10、PE封孔实管；A、PE封孔实管段；B、里囊袋封孔器；C、封孔花管段；D、封孔段；11、PE直连硬管；12、φ40密封接头；13、单孔抽采参数测量口；14、φ50单孔阀门；15、φ108聚乙烯汇流管；16、汇流管参数测量口；17、6寸蝶阀；18、6寸管接抽采干管路；19、放水箱；图4是钻孔平均抽采浓度对比曲线图。具体实施方式用于煤矿瓦斯抽放的两堵两注一返水式通管直连封孔方法，具体操作步骤如下：步骤一、清孔：在底抽巷施工抽放钻孔，钻杆退杆期间开启压风清除钻屑；步骤二、依据钻孔参数计算封孔花管段C长度和封孔段D位置；步骤三、准备封孔材料，包括封孔花管、里囊袋封孔器B、PE封孔实管10、外囊袋1、注浆泵、囊袋注浆管9、充填段注浆管8；所述里囊袋封孔器B包括里囊袋2和阻浆滤水网3；步骤四、PE封孔实管10穿过外囊袋1后与里囊袋封孔器B对接；将囊袋注浆管9和充填段注浆管8固定在PE封孔实管10的外侧，形成封孔器；其中，所述囊袋注浆管9通过外囊袋1延伸至里囊袋2处，并在外囊袋1和里囊袋2处均设有逆止阀4；所述充填段注浆管8延伸至外囊袋1和里囊袋2之间；所述阻浆滤水网3设置在里囊袋的下部；对接封孔花管和里囊袋封孔器B，形成封孔管，将封孔管送入孔底；步骤五、注浆泵连接风管进行调试，设备正常运转后将注浆泵出浆口依次与囊袋注浆管9和充填段注浆管8联接牢固；对封孔段D进行注浆，注浆包括两囊袋注浆和充填段注浆：③两囊袋注浆：缓慢开启注浆泵，从囊袋注浆管9注入配比好的水泥浆液，期间必须稳压本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于煤矿瓦斯抽放的两堵两注一返水式通管直连封孔方法，其特征在于：首先采用具有两个注浆管的封孔器进行封孔：使用一个注浆管对封孔器上的两个囊袋进行注浆，注浆完毕后再使用另一个注浆管对两个囊袋之间的区域进行注浆，通过设置在封孔器上的阻浆滤水网过滤注浆液，返水即判定注浆完成；其次是通管直连封孔，采用PE封孔管将封孔器与汇总管直接连接。/n

【技术特征摘要】
20190612 CN 201910506702X1.用于煤矿瓦斯抽放的两堵两注一返水式通管直连封孔方法，其特征在于：首先采用具有两个注浆管的封孔器进行封孔：使用一个注浆管对封孔器上的两个囊袋进行注浆，注浆完毕后再使用另一个注浆管对两个囊袋之间的区域进行注浆，通过设置在封孔器上的阻浆滤水网过滤注浆液，返水即判定注浆完成；其次是通管直连封孔，采用PE封孔管将封孔器与汇总管直接连接。


2.根据权利要求1所述用于煤矿瓦斯抽放的两堵两注一返水式通管直连封孔方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一、清孔：在底抽巷施工抽放钻孔，钻杆退杆期间开启压风清除钻屑；
步骤二、依据钻孔参数计算封孔花管长度和封孔段位置；
步骤三、准备封孔材料，包括封孔花管、里囊袋封孔器、PE封孔实管、外囊袋、注浆泵、囊袋注浆管和充填段注浆管；所述里囊袋封孔器包括里囊袋和阻浆滤水网；
步骤四、PE封孔实管穿过外囊袋后与里囊袋封孔器对接；将囊袋注浆管和充填段注浆管固定在PE封孔实管的外侧；其中，所述囊袋注浆管通过外囊袋延伸至里囊袋处，并在外囊袋和里囊袋处均设有逆止阀；所述充填段注浆管延伸至外囊袋和里囊袋之间；所述阻浆滤水网设置在里囊袋的下部；
对接封孔花管和里囊袋封孔器，形成封孔管，将封孔管送入孔底；
步骤五、注浆泵连接风管进行调试，设备正常运转后将注浆泵出浆口依...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘超，杨恒，吴同性，任培良，杨运峰，兀帅东，徐守仁，陈涛，娄彦辉，庞学文，王迪，孙清泉，郭香印，宋祖伟，范国明，王永坤，何伟，陈海洋，彭兴乐，周宣外，杜培超，刘国俊，张强，张伟涛，朱宏涛，关伟方，马鹏飞，马江华，张文辉，胡波涛，
申请(专利权)人：义马煤业集团孟津煤矿有限责任公司，
类型：发明
国别省市：河南;41