本发明专利技术公开的一种防塌孔强化瓦斯抽采装置及使用方法，装置包括套有‘电池’状堵头一和‘电池’状堵头二的抽采管道，‘电池’状堵头一和‘电池’状堵头二相对摆放，中间为封孔区域，注浆管和回浆管的一端穿过‘电池’状堵头一，深入封孔区域，另一端分别与阀门接口一和接口二连接，阀门接口一位于注回浆装置的底部，接口二位于注回浆装置的侧面。挤压‘电池’状堵头一上的圆板，使得膏体的一部分渗入煤层孔裂隙中，实现圆板和煤层的紧密粘连和贴合，‘电池’状堵头一和‘电池’状堵头二达到支撑封孔区域两侧钻孔的目的，打开阀门接口一，调控注回浆装置的搅拌叶、动力泵装置、密封板和密封盖，配制好封孔浆液，通过对回浆罐体和搅拌罐体中的浆液施加相同高压，迫使两侧浆液涌向封堵区域，更好地对煤层中的孔裂隙进行填充，实现了浆液的回收和浆液对钻孔的高压填充，待浆液凝固后，进行瓦斯抽采作业，完成了防塌孔强化瓦斯的抽采过程。
【技术实现步骤摘要】
一种防塌孔强化瓦斯抽采装置及使用方法
本专利技术涉及一种防塌孔强化瓦斯抽采装置及使用方法，属于煤矿瓦斯的抽采领域。
技术介绍
对于煤矿的生产作业，我们执行的‘先抽后采’方针，不仅能从根本上解决瓦斯灾害频发的问题，还可作为清洁能源，优化我国能源消费结构。但封孔的密实性会严重影响瓦斯的抽采浓度和效率。影响封孔密实性的因素有很多，其中之一就是瓦斯抽采一段时间后，钻孔周围煤壁受到新的应力变化时，封堵区域两侧钻孔会发生塌孔，贯通了封堵区的内外两侧，极大地降低了瓦斯抽采浓度和效果，现提供一种防塌孔强化瓦斯抽采装置及使用方法，能有效解决封堵区两侧的钻孔塌孔问题，提高瓦斯的抽采效率。
技术实现思路
技术问题：本专利技术的目的是针对煤矿井下钻孔发生塌孔状况及钻孔封堵不严等问题，提供了一种防塌孔强化瓦斯抽采装置及使用方法。技术方案：本专利技术的防塌孔强化瓦斯抽采装置，包括套有‘电池’状堵头一和‘电池’状堵头二的抽采管道，‘电池’状堵头一和‘电池’状堵头二相对摆放，中间为封孔区域，注浆管和回浆管的一端穿过‘电池’状堵头一，深入封孔区域，另一端分别与阀门接口一和接口二连接，阀门接口一位于注回浆装置的底部，接口二位于注回浆装置的侧面。所述‘电池’状堵头二由柱式管、锥式管、大孔和挡片构成，柱式管一端连接档，另一端和锥式管连接，大孔分别位于挡片和锥式管上，相较于‘电池’状堵头二，‘电池’状堵头一增加了圆板、小孔一和小孔二，小孔一和小孔二位于锥式管上的大孔两侧，圆板与柱式管的另一端套接起来，圆板的内侧覆有膏体。<br>所述注回浆装置由注浆罐体、回浆罐体、通孔、搅拌叶、动力泵装置和密封盖构成，回浆罐体位于注回浆装置的上端，注浆罐体位于注回浆装置的下端，回浆罐体的上端分别连接动力泵和密封盖，下端设有密封板，动力泵装置的下端穿过密封板，注浆罐体内侧设有搅拌叶。本专利技术的防塌孔强化瓦斯抽采方法，包括以下步骤：a.首先，用钻机在煤层中打出常规钻孔；b.将套有‘电池’状堵头一和‘电池’状堵头二的抽采管道送入常规钻孔内部，挤压‘电池’状堵头一上的圆板，使得膏体的一部分渗入煤层孔裂隙中，实现圆板和煤层的紧密粘连和贴合，一定程度阻断钻孔内部与外界的联系通道；c.将注浆管和回浆管的一端分别穿过‘电池’状堵头一的小孔一和小孔二，深入封孔区域；d.连接注浆管和阀门接口一、回浆管和接口二，使得注浆管和回浆管与注回浆装置连通；e.运转搅拌叶，完成封孔浆液的配制，打开阀门接口一和密封盖，启动动力泵装置，将封孔浆液通过注浆管压入封孔区域；f.待封孔浆液经过回浆管流进回浆装置时，关闭密封盖，打开密封板，注浆管和回浆管中的浆液受到同等高压的挤迫，涌入封孔区域，完成了常规钻孔的带压注浆；g.待封孔浆液凝固后，进行井下瓦斯抽采作业，完成防塌孔强化瓦斯抽采过程。有益效果：由于采用了上述技术方案，防塌孔强化瓦斯抽采装置中的‘电池’状堵头一和‘电池’状堵头二装置不仅能有效地防止封堵区域两侧钻孔会发生塌孔的问题，‘电池’状堵头一圆板侧面的膏体在受到挤压后，使得膏体的一部分渗入煤层孔裂隙中，实现圆板和煤层的紧密粘连和贴合，一定程度阻断钻孔内部与外界的联系通道，注、回浆功能一体化的注回浆装置还能实现回流封孔浆液的回收和通过对回浆罐体和搅拌罐体中的封孔浆液施加相同高压，迫使两侧的封孔浆液涌向封堵区域，更好地对煤层中的孔裂隙进行填充，实现对瓦斯抽采钻孔的高质量密封，有助于瓦斯的高效抽采。附图说明图1是本专利技术的装置的注浆结构示意图。图2是本专利技术装置的剖面结构示意图。图3是‘电池’状堵头一和‘电池’状堵头二的结构示意图。图4是注回浆装置的结构示意图。图5是注回浆装置实现带压注浆的理论示意图。图中：1.煤层，2.常规钻孔，3.抽采管道，4.‘电池’状堵头一，5.‘电池’状堵头二，6.注浆管，7.回浆管，8-1.阀门接口一，8-2.接口二，9，注回浆装置，10.柱式管，11.锥式管，12.大孔，13-1.小孔一，13-2.小孔二，14.圆板，15.膏体，16.挡片，17.注浆罐体，18.回浆罐体，19.密封板，20.搅拌叶，21.动力泵装置，22.封孔区域，23.密封盖。具体实施方式：下面结合附图对本专利技术一个实施例作进一步的描述：图1～3所示，本专利技术的防塌孔强化瓦斯抽采装置，包括套有‘电池’状堵头一4和‘电池’状堵头二5的抽采管道3，‘电池’状堵头一4和‘电池’状堵头二5相对摆放，中间为封孔区域22，注浆管6和回浆管7的一端穿过‘电池’状堵头一4，深入封孔区域，另一端分别与阀门接口一8-1和接口二8-2连接，阀门接口一8-1位于注回浆装置9的底部，接口二8-2位于注回浆装置9的侧面。所述‘电池’状堵头二5由柱式管10、锥式管11、大孔12和挡片16构成，柱式管10一端连接档片16，另一端和锥式管11连接，大孔12分别位于挡片16和锥式管11上，相较于‘电池’状堵头二5，‘电池’状堵头一4增加了圆板14、小孔一13-1和小孔二13-2，小孔一13-1和小孔二13-2位于锥式管11上的大孔12两侧，圆板14与柱式管10的另一端套接起来，圆板14的内侧覆有膏体15。所述注回浆装置9由搅拌罐体17、回浆罐体18、密封板19、搅拌叶20、动力泵装置21和密封盖23构成，回浆罐体18位于注回浆装置9的上端，注浆罐体17位于注回浆装置9的下端，回浆罐体18的上端分别连接动力泵装置21和密封盖23，下端设有密封板19，动力泵装置21的下端穿过密封板19，注浆罐体17内侧设有搅拌叶20。本专利技术的防塌孔强化瓦斯抽采装置的使用方法：首先，用钻机在煤层1中打出常规钻孔2，将套有‘电池’状堵头一4和‘电池’状堵头二5的抽采管道3送入常规钻孔2内部，挤压‘电池’状堵头一4上的圆板14，使得膏体15的一部分渗入煤层1孔裂隙中，实现圆板14和煤层1的紧密粘连和贴合，一定程度阻断了钻孔内部与外界的联系通道，将注浆管6和回浆管7的一端分别穿过‘电池’状堵头一4的小孔一13-1和小孔二13-2，深入封孔区域22，连接注浆管6和阀门接口一8-1、回浆管7和接口二8-2，使得注浆管6和回浆管7与注回浆装置9连通，运转搅拌叶20，完成封孔浆液的配制，打开阀门接口一8-1和密封盖3，启动动力泵装置21，将封孔浆液通过注浆管7压入封孔区域22，待封孔浆液经过回浆管7流进回浆罐体18时，关闭密封盖23，打开密封板19，注浆管6和回浆管7中的封孔浆液受到同等高压的挤迫，涌入封孔区域22，完成了常规钻孔2的带压注浆，待封孔浆液凝固后，进行井下瓦斯抽采作业，完成了防塌孔强化瓦斯抽采过程。本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种防塌孔强化瓦斯抽采装置，其特征在于：包括套有‘电池’状堵头一(4)和‘电池’状堵头二(5)的抽采管道(3)，‘电池’状堵头一(4)和‘电池’状堵头二(5)相对摆放，中间为封孔区域(22)，注浆管(6)和回浆管(7)的一端穿过‘电池’状堵头一(4)，深入封孔区域，另一端分别与阀门接口一(8-1)和接口二(8-2)连接，阀门接口一(8-1)位于注回浆装置(9)的底部，接口二(8-2)位于注回浆装置(9)的侧面。/n
【技术特征摘要】
1.一种防塌孔强化瓦斯抽采装置，其特征在于：包括套有‘电池’状堵头一(4)和‘电池’状堵头二(5)的抽采管道(3)，‘电池’状堵头一(4)和‘电池’状堵头二(5)相对摆放，中间为封孔区域(22)，注浆管(6)和回浆管(7)的一端穿过‘电池’状堵头一(4)，深入封孔区域，另一端分别与阀门接口一(8-1)和接口二(8-2)连接，阀门接口一(8-1)位于注回浆装置(9)的底部，接口二(8-2)位于注回浆装置(9)的侧面。
2.根据权利要求1所述的一种防塌孔强化瓦斯抽采装置，其特征在于：所述‘电池’状堵头二(5)由柱式管(10)、锥式管(11)、大孔(12)和挡片(16)构成，柱式管(10)一端连接档片(16)，另一端和锥式管(11)连接，大孔(12)分别位于挡片(16)和锥式管(11)上，相较于‘电池’状堵头二(5)，‘电池’状堵头一(4)增加了圆板(14)、小孔一(13-1)和小孔二(13-2)，小孔一(13-1)和小孔二(13-2)位于锥式管(11)上的大孔(12)两侧，圆板(14)与柱式管(10)的另一端套接起来，圆板(14)的内侧覆有膏体(15)。
3.根据权利要求1所述的一种防塌孔强化瓦斯抽采装置，其特征在于：所述注回浆装置(9)由搅拌罐体(17)、回浆罐体(18)、密封板(19)、搅拌叶(20)、动力泵装置(21)和密封盖(23)构成，回浆罐体(18)位于注回浆装置(9)的上端，注浆罐体(17)位于注回浆装置(9)的下端，回浆罐体(18)的上端...
【专利技术属性】
技术研发人员：倪冠华，景茂，孙功帅，张翔斐，刘义鑫，孔彪，
申请(专利权)人：山东科技大学，
类型：发明
国别省市：山东;37
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