一种瓦斯抽采孔的填充方法
【专利摘要】本发明公开了一种瓦斯抽采孔的填充方法，瓦斯抽采孔内放置具有抽吸内管的瓦斯抽采套管，该瓦斯抽采套管与抽吸内管之间设置填充材料，所述的瓦斯抽采孔放置具有抽吸内管的瓦斯抽采套管，该瓦斯抽采套管与抽吸内管之间设置填充材料，所述的填充材料以井下压风管道的高压气体为动力通过置于瓦斯抽采套管内与抽吸内管平行设置的注料喷管注入抽采套管内，注料喷管的一端与外接的气料混合器密封连接，另一端与瓦斯抽采套管挡料件连接，瓦斯抽采套管孔口部还填充有封堵材料，采用本发明的技术方案，瓦斯抽采套管与抽吸内管之间设置填充材料，增加瓦斯抽采孔的支撑，避免瓦斯抽采孔垮塌，保证生产煤层瓦斯的抽采。
【专利说明】一种瓦斯抽采孔的填充方法
【技术领域】
[0001]本发明属于矿山开采领域，更具体地说，本发明涉及一种瓦斯抽采孔的填充方法。
【背景技术】
[0002]钻孔抽采瓦斯已成为煤矿瓦斯卸压释放的一种主要方法，对于赋存条件较为复杂的煤层，如松软煤层，其瓦斯抽采孔极易发生坍塌封堵，瓦斯抽采系统维护困难，现有技术防治煤层瓦斯抽采孔垮塌的方法主要是采用大孔隙填充材料填充抽采孔，这种填充方式普遍采用人工填充方法，不仅填充费时费力效率低，同时填充度不足，尤其是上行瓦斯抽采孔中人工填充难以实施，导致瓦斯抽采孔利用率低，抽采效果不理想，甚至导致瓦斯抽采孔塌孔。
【发明内容】
[0003]本发明所要解决的技术问题是提供一种填充度高，避免瓦斯抽采孔塌孔的瓦斯抽采孔的填充方法。
[0004]为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为:所提供的一种瓦斯抽采孔的填充方法，瓦斯抽采孔内放置具有抽吸内管的瓦斯抽采套管，该瓦斯抽采套管与抽吸内管之间设置填充材料，所述的填充材料以井下压风管道的高压气体为动力通过置于瓦斯抽采套管内与抽吸内管平行设置的注料喷管注入抽采套管内，注料喷管的一端与外接的气料混合器密封连接，另一端与瓦斯抽采套管设置的挡料件连接，瓦斯抽采套管孔口部还填充有封堵材料。
[0005]本发明公开的一种瓦斯抽采孔的填充方法，挡料件为置于注料喷管的喷口处封口挡板和注料喷管的端部与其可拆卸连接的挡料板，挡料板的端部还设有弹簧卡扣阀门。
[0006]本发明公开的一种瓦斯抽采孔的填充方法，挡料板与注料喷管为螺纹连接，填充材料注满瓦斯抽采套管后，填充材料挤压挡料板至封口挡板处，旋转注料喷管将其抽出，弹簧卡扣阀门封闭。
[0007]本发明公开的一种瓦斯抽采孔的填充方法，填充材料为10?15mm的多孔陶瓷颗粒。
[0008]本发明公开的一种瓦斯抽采孔的填充方法，瓦斯抽采套管的侧壁均布网孔，网孔直径为8mm。
[0009]本发明公开的一种瓦斯抽采孔的填充方法，封口挡板置于瓦斯抽采孔位于岩层和煤层的分界处。
[0010]本发明公开的一种瓦斯抽采孔的填充方法，抽吸内管置于煤层段，与置于瓦斯抽采套管内的置于岩层段的外接的瓦斯抽采管密封连接。
[0011]本发明公开的一种瓦斯抽采孔的填充方法，瓦斯抽采孔封堵材料为聚氨酯或粘性快速膨胀胶体，该封堵材料置于瓦斯抽采套管位于岩层段处。
[0012]本发明公开的一种瓦斯抽采孔的填充方法，井下压风管道内的气体压力为0.3?0.5MPa。
[0013]本发明公开的一种瓦斯抽采孔的填充方法，瓦斯抽采孔内放置具有抽吸内管的瓦斯抽采套管，该瓦斯抽采套管与抽吸内管之间设置填充材料，所述的填充材料以井下压风管道的高压气体为动力通过置于瓦斯抽采套管内与抽吸内管平行设置的注料喷管注入抽采套管内，注料喷管的一端与外接的气料混合器密封连接，另一端与瓦斯抽采套管挡料件连接，瓦斯抽采套管孔口部还填充有封堵材料，采用本发明的技术方案，瓦斯抽采孔内放置瓦斯抽采套管，对于松软煤层的瓦斯抽采孔，可以加强瓦斯抽采孔的强度，瓦斯抽采套管与抽吸内管之间设置填充材料，增加瓦斯抽采孔的支撑，避免瓦斯抽采孔垮塌，保证生产煤层瓦斯的抽采，填充材料以井下压风管道的高压气体为动力通过置于瓦斯抽采套管内与抽吸内管平行设置的注料喷管注入抽采套管内，保证上行瓦斯抽采孔内填充材料输送到位，克服了现有技术人工填充填充材料费时费力效率低，同时填充度不足的缺陷，保证抽采效果，瓦斯抽采孔在瓦斯抽采套管和填充材料的共同支撑下，避免瓦斯抽采孔塌孔；挡料件的设置，避免瓦斯抽采套管填充材料外泄。
[0014]挡料件为置于注料喷管的喷口处封口挡板和注料喷管的端部与其可拆卸连接的挡料板，挡料板的端部还设有弹簧卡扣阀门，挡料板与注料喷管为螺纹连接，填充材料注满瓦斯抽采套管后，填充材料挤压挡料板至封口挡板处，旋转注料喷管将其抽出，弹簧卡扣阀门封闭，封口挡板的设置，封堵瓦斯抽采套管的口部，避免填充材料的外泄，保证填充材料在瓦斯抽采套管内的填充度；挡料板与注料喷管为螺纹连接，输送填充材料的过程中，采用的是井下压风管道的高压气体为动力，压力大，螺纹连接的连接牢固度高，避免输送填充材料时挡料板脱落，方便注料喷管的抽出；弹簧卡扣阀门在弹簧的弹性作用力下闭合，可以防止填充材料泄漏。
[0015]填充材料为10?15mm的多孔陶瓷颗粒，瓦斯抽采套管的侧壁均布网孔，网孔直径为8mm，多孔陶瓷颗粒强度高，保证一定的孔隙，方便瓦斯的流动，保证瓦斯的抽吸；瓦斯抽采套管的侧壁均布网孔，保证瓦斯的抽吸，降低底部瓦斯抽吸负荷，提高整体抽采效率；同时瓦斯抽采套管表面布满网孔，且内部有填充材料填满，内外受力平衡，煤屑不易进入瓦斯抽采套管堵塞网孔，方便瓦斯抽吸内管均匀抽吸来自不同深度，不同方向的瓦斯，克服了现有技术的瓦斯抽采管抽吸负载不均，末端抽吸量负荷大，易堵塞等缺陷。
[0016]井下压风管道内的气体压力为0.3?0.5MPa，注料喷管内为气体和固体混合物，压力低，难以将固体的填充材料输送到位，压力过大，导致瓦斯抽采套管产生形变，合适的压力，保证瓦斯抽采套管填充材料输送到位。
[0017]封口挡板置于瓦斯抽采孔位于岩层和煤层的分界处，抽吸内管置于煤层段，与置于瓦斯抽采套管内的置于岩层段的外接的瓦斯抽采管密封连接，瓦斯抽采孔封堵材料为为聚氨酯或粘性快速膨胀胶体，该封堵材料置于瓦斯抽采套管位于岩层段处，这种结构设置，保证材料的合理利用，同时保证瓦斯抽采效率。
[0018]以下将结合附图和实施例，对本发明进行较为详细的说明。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]下面对本说明书各幅附图所表达的内容及图中的标记作简要说明:
[0020]图1为本发明一种瓦斯抽采孔的填充方法的示意图；
[0021]图2为图1所示的本发明一种瓦斯抽采孔的填充方法中瓦斯抽采孔的示意图；
[0022]图3为图1所示的本发明瓦斯抽采孔的填充方法的瓦斯抽采孔填充管的局部剖视图。
[0023]图中标记为:1、岩层；2、煤层；3、瓦斯抽采套管；4、填充材料；5、瓦斯抽采孔；6、注料喷管；7、瓦斯抽采管；8、封口挡板；9、挡料板；10、弹簧卡扣阀门；11、网孔；12、抽吸内管；13、气料混合器；14、压风管道；15、封堵材料。
【具体实施方式】
[0024]下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的【具体实施方式】如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理、制造工艺及操作使用方法等，作进一步详细的说明，以帮助本领域的技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。
[0025]图1为本发明一种瓦斯抽采孔的填充方法的示意图；图2为图1所示的本发明一种瓦斯抽采孔的填充方法中瓦斯抽采孔的示意图；图3为图1所示的本发明瓦斯抽采孔的填充方法的瓦斯抽采孔填充管的局部剖视图；如图所示的本发明一种瓦斯抽采孔的填充方法，瓦斯抽采孔5内放置具有抽吸内管12的瓦斯抽采套管3，该瓦斯抽采套管3与抽吸内管12之间设置填充材料4，填充材料4以井下压风管道14的高压气体为动力通过置于瓦斯抽采套管3内与抽吸内管12平行设置的注料喷管6注入瓦斯抽采套管3内，注料喷管6的一端与外接的气料混合器13密封连接，气料混合器13与压风管道14相连接，另一端与瓦斯抽采套管3设置的挡料件连接，瓦斯抽采套管3孔口部还填充有封堵材料15，填充瓦斯抽采孔5时，填充材料4置于气料混合器13中；采用本发明的技术方案，瓦斯抽采孔5内放置瓦斯抽采套管3，对于松软煤层的瓦斯抽采孔5，可以加强瓦斯抽采孔5的强度，瓦斯抽采套管3与抽吸内管12之间设置填充材料4，增加瓦斯抽采孔5的支撑，避免瓦斯抽采孔5垮塌，保证生产煤层瓦斯的抽采，填充材料4以井下压风管道14的高压气体为动力通过置于瓦斯抽采套管3内与抽吸内管12平行设置的注料喷管6注入瓦斯抽采套管3内，保证上行瓦斯抽采孔5内填充材料4输送到位，克服了现有技术人工填充填充材料4费时费力效率低，同时填充度不足的缺陷，保证抽采效果，瓦斯抽采孔5在瓦斯抽采套管3和填充材料4的共同支撑下，避免瓦斯抽采孔5塌孔；挡料件的设置，避免瓦斯抽采套管3内的填充材料4外泄。
[0026]挡料件为置于注料喷管6的喷口处的封口挡板8和注料喷管6的端部与其可拆卸连接的挡料板9，挡料板9的端部还设有弹簧卡扣阀门10，挡料板9与注料喷管6为螺纹连接，填充材料4注满瓦斯抽采套管3后，填充材料4挤压挡料板9至封口挡板8处，旋转注料喷管6将其抽出，弹簧卡扣阀门10封闭，封口挡板8的设置，封堵瓦斯抽采套管3的口部，避免填充材料4的外泄，保证填充材料4在瓦斯抽采套管3内的填充度；挡料板9与注料喷管6为螺纹连接，输送填充材料4的过程中，采用的是井下压风管道14的高压气体为动力，压力大，螺纹连接的连接牢固度高，避免输送填充材料4时挡料板9脱落，方便注料喷管6的抽出；弹簧卡扣阀门10在弹簧的弹性作用力下闭合，可以防止填充材料4泄漏。
[0027]填充材料4为10?15mm的多孔陶瓷颗粒，瓦斯抽采套管3的侧壁均布网孔11，网孔11直径为8mm，多孔陶瓷颗粒强度高，保证一定的孔隙，方便瓦斯的流动，保证瓦斯的抽吸；瓦斯抽采套管3的侧壁均布网孔11，保证瓦斯的抽吸，降低底部瓦斯抽吸负荷，提高整体抽采效率；同时瓦斯抽采套管3表面布满网孔11，且内部有填充材料填满，内外受力平衡，煤屑不易进入瓦斯抽采套管3堵塞网孔11，方便瓦斯抽吸内管12均匀抽吸来自不同深度，不同方向的瓦斯，克服了现有技术的瓦斯抽采管3抽吸负载不均，末端抽吸量负荷大，
易堵塞等缺陷。
[0028]井下压风管道14内的气体压力为0.3?0.5MPa，注料喷管6内为气体和固体混合物，压力低，难以将固体的填充材料4输送到位，压力过大，导致瓦斯抽采套管3产生形变，合适的压力，保证瓦斯抽采套管3填充材料4输送到位。
[0029]封口挡板8置于瓦斯抽采孔位于岩层I和煤层2的分界处，抽吸内管12置于煤层2段，与置于瓦斯抽采套管3内的置于岩层I段的外接的瓦斯抽采管7密封连接，瓦斯抽采孔封堵材料为聚氨酯或粘性快速膨胀胶体，该封堵材料置于瓦斯抽采套管位于岩层段处，这种结构设置，保证材料的合理利用，同时保证瓦斯抽采效率。
[0030]使用时，将瓦斯抽采套管3插入瓦斯抽采孔5中，再将注料喷管6伸入瓦斯抽采套管3的顶部，气料混合器13是和压风管道14相连接的，填充瓦斯抽采孔5时，填充材料4放置在气料混合器13中，打开井下压风管道14阀门和气料混合器13的阀门，填充材料4在高压气体的输送下注入瓦斯抽采套管3内，注料喷管6端部与其可拆卸连接的挡料板9在填充材料4的挤压下匀速后退，填充材料4注满瓦斯抽采套管3后即可关闭压风管道14阀门，旋转并拔出注料喷管6，弹簧卡扣阀门10在弹簧的弹性作用力自动闭合，可以有效地防止填充材料4泄漏，最后使用瓦斯抽采孔封堵材料15封堵瓦斯抽采孔口。
[0031]采矿生产过程中，瓦斯气体向空间大的瓦斯抽采孔5流动，瓦斯抽采套管3的侧壁均布网孔11，瓦斯气体从不同的方向进入，瓦斯抽采孔在瓦斯抽采套管3和填充材料4的共同支撑下，不易发生塌孔；同时瓦斯抽采套管3表面布满网孔11，且瓦斯抽采套管3内部填满了填充材料4，内外受力平衡，煤屑不易进入瓦斯抽采套管3堵塞网孔11 ;瓦斯抽吸内管12覆盖面积大，可以均匀抽吸来自不同深度，不同方向的瓦斯，克服了现有技术的瓦斯抽采管抽吸负载不均，末端抽吸量负荷大，易堵塞等缺陷。
[0032]上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种瓦斯抽采孔的填充方法，其特征在于:瓦斯抽采孔内放置具有抽吸内管的瓦斯抽采套管，该瓦斯抽采套管与抽吸内管之间设置填充材料，所述的填充材料以井下压风管道的高压气体为动力通过置于瓦斯抽采套管内与抽吸内管平行设置的注料喷管注入抽采套管内，注料喷管的一端与外接的气料混合器密封连接，另一端与瓦斯抽采套管设置的挡料件连接，瓦斯抽采套管孔口部还填充有封堵材料。
2.按照权利要求1所述的一种瓦斯抽采孔的填充方法，其特征在于:所述的挡料件为置于注料喷管的喷口处的封口挡板和注料喷管的端部与其可拆卸连接的挡料板，挡料板的端部还设有弹簧卡扣阀门。
3.按照权利要求1或2所述的一种瓦斯抽采孔的填充方法，其特征在于:所述的挡料板与注料喷管为螺纹连接，填充材料注满瓦斯抽采套管后，填充材料挤压挡料板至封口挡板处，旋转注料喷管将其抽出，弹簧卡扣阀门封闭。
4.按照权利要求1或2所述的一种瓦斯抽采孔的填充方法，其特征在于:所述的填充材料为10?15mm的多孔陶瓷颗粒。
5.按照权利要求1或2所述的一种瓦斯抽采孔的填充方法，其特征在于:所述的瓦斯抽采套管的侧壁均布网孔，网孔直径为8mm。
6.按照权利要求5所述的一种瓦斯抽采孔的填充方法，其特征在于:所述的封口挡板置于瓦斯抽采孔位于岩层和煤层的分界处。
7.按照权利要求5所述的一种瓦斯抽采孔的填充方法，其特征在于:所述的抽吸内管置于煤层段，与置于瓦斯抽采套管内的置于岩层段的外接的瓦斯抽采管密封连接。
8.按照权利要求5所述的一种瓦斯抽采孔的填充方法，其特征在于:所述的瓦斯抽采孔封堵材料为聚氨酯或粘性快速膨胀胶体，该封堵材料置于瓦斯抽采套管位于岩层段处。
9.按照权利要求1所述的一种瓦斯抽采孔的填充方法，其特征在于:所述的井下压风管道内的气体压力为0.3?0.5MPa。
【文档编号】E21B33/13GK104234660SQ201410445499
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年9月3日 优先权日:2014年9月3日
【发明者】穆朝民, 石必明, 伍清, 齐娟, 张文清, 胡祖祥, 高光发, 程建圣 申请人:安徽理工大学