一种高水树脂动态补水封孔方法与流程

本发明涉及一种高水树脂动态补水封孔方法，尤其适用于裂隙多且抽采对封孔效果影响大的区域的封孔。

背景技术：

抽采是解决煤矿瓦斯问题的根本途径，我国煤矿瓦斯抽采钻孔的抽采浓度普遍偏低，反应了钻孔封孔质量差的问题。现阶段封孔的主要工艺有水泥砂浆注浆封孔、聚氨酯等发泡复合材料封孔、封孔器封孔。水泥砂浆封孔主要用于倾斜钻孔封孔，而且凝固后性脆，容易破裂产生裂缝。发泡类聚合材料封孔成本高、操作要求高，而且具有一定的毒性。封孔器一般用在岩巷封孔，且成本很高。以上封孔工艺方法均为固体填充钻孔达到封孔的效果，无法有效的填充钻孔周围细小裂隙，封孔后材料固化凝结，更不能应对随着抽采进行而产生的新裂隙。

技术实现要素：

技术问题：本发明的目的是克服已有技术中的不足之处，提供一种低成本的、能有效封堵钻孔周围裂隙并能封堵抽采产生的新裂隙的方法。

技术方案：发明的一种高水树脂动态补水封孔方法，包括如下步骤：

a.在抽放管的前端缠绕封堵钻孔的A聚氨酯材料带；

b.把混合微细高水树脂粉末包裹在棉布内，然后将包裹有混合微细高水树脂粉末的棉布带缠绕到A聚氨酯材料带后面的抽放管上；

c.在包裹有混合微细高水树脂粉末的棉布带后面的抽放管上缠绕封堵钻孔的B聚氨酯材料带，同时缠绕注水管入水口段，使注水管的入口端位于A聚氨酯材料带与B聚氨酯材料带之间，将抽放管迅速插入到钻孔的指定位置，等待聚氨酯发泡凝固，形成封孔段；

d.在注水管上安装自动补水阀并设定压力，连接井下供水水管；

e.开启自动补水阀，自动补水阀按设定的压力开始向形成的封孔段内注水；

f.缠绕在抽放管上的混合微细高水树脂粉末在水的作用下，撑开棉布释放到封孔段中，随着水流进入裂隙中，进入裂隙中的混合微细高水树脂粉末充分堵塞裂隙，隔绝漏气通道，混合微细高水树脂粉末吸水后迅速膨胀充填封孔段，混合微细高水树脂粉末的膨胀压力压紧钻孔周围的裂隙；

g.当注水压力达到设定值时，自动停止注水；

h.按常规技术将抽放管与抽采管网连接，进行瓦斯抽采；

i.当注水压力驱近零时，自动补水阀自动开启补水，使微细高水树脂粉末始终保持吸水膨胀状态，从而达到良好封孔效果。

所述的高水树脂粉末由型号为H30-60、H700、H30-50、H100、H610这5种高水树脂粉末混合而成，这些高水树脂粉末的粒度为30-100目，吸水倍率为在200-700倍。

所述的自动补水阀的压力根据煤矿现场封孔段的长度和钻孔裂隙程度设定。

有益效果：本发明通过向封孔段内加入吸水膨胀材料，有效的封堵了钻孔周围的初始裂隙。向封孔段注水后，混合微细高水树脂粉末吸水迅速膨胀充填封孔段，粉末的膨胀压力会压紧钻孔周围裂隙；细粉末会进入裂隙中，吸水膨胀后会充分堵塞裂隙，隔绝漏气通道。一般固体材料封孔时，遇到应力冲击钻孔，会导致封孔材料断裂，出现裂隙和漏气通道，极大影响了封孔效果。本发明的吸水膨胀材料应对冲击的能力更强，不会出现裂隙，封孔效果更佳。对抽采一段时间后，由于钻孔周围应力的变化，会出现新的裂隙和漏气通道，而粉末吸水后成为一种介于流体与固体间的浆液，由于抽采产生的负压，会把浆液吸入新生的裂缝堵住裂缝，钻孔中压力降低自动补水阀打开，开始注水，钻孔中未充分吸水的粉末会吸水膨胀再次充满钻孔，达到动态封孔的效果。相比于传统的封孔工艺，本方法是一种动态的封孔方法，能有效封堵新生裂隙。由于粉末能够吸水并有效的锁住水分，所以本方法比传统的水封法保水性要好。煤体会从钻孔中的吸水膨胀材料吸收一定的水分，长时间积累下来会有一定程度的失水，所以安装自动补水阀门与注水管连接，粉末失水后压力降低，会触发阀门开始注水，吸水膨胀材料吸水后再次膨胀充填满钻孔，补水阀关闭，达到自动补水的效果。其方法简单，操作方便，封孔效果好，有效提高与斯抽采，在本技术领域内具有广泛的实用性。

附图说明

图1是本发明的注水前封孔示意图；

图2是本发明的封孔后自动补水示意图。

图中：1-煤层，2-钻孔，3-A聚氨酯材料带，4-封孔段，5-裂隙群，6-棉布带，7-B聚氨酯材料带，8-瓦斯抽采管，9-注水管，10-自动补水阀，11-井下供水管路，12-吸水膨胀的高水树脂混合粉末。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的一个实施例作进一步的描述：

本发明的高水树脂动态补水封孔方法，具休步骤如下：

a.在抽放管8的前端缠绕封堵钻孔2的A聚氨酯材料带3，A聚氨酯材料带3前部留有足够位置，长度根据钻孔2实际情况确定；

b.把混合微细高水树脂粉末包裹在棉布内，然后将包裹有混合微细高水树脂粉末的棉布带6缠绕到A聚氨酯材料带3后面的抽放管8上；先把棉布对折两次包裹住粉末，然后螺旋缠绕到抽放管8上，棉布两端塞到中间的棉布内，防止粉末泄露；所述的高水树脂粉末由型号为H30-60、H700、H30-50、H100、H610这5种高水树脂粉末混合而成，这些高水树脂粉末的粒度为30-100目，吸水倍率为在200-700倍；

c.在包裹有混合微细高水树脂粉末的棉布带6后面的抽放管8上螺旋缠绕封堵钻孔2的B聚氨酯材料带7，同时缠绕注水管9入水口段，使注水管9的入口端位于A聚氨酯材料带3与B聚氨酯材料带7之间，A聚氨酯材料带3与B聚氨酯材料带7之间的距离根据国家规定的封孔段长度标准来确定，之后，将抽放管8迅速插入到钻孔2的指定位置，等待聚氨酯发泡凝固，形成封孔段4；

d.在注水管9上安装自动补水阀10并设定压力，连接井下供水水管11；

e.开启自动补水阀10，自动补水阀10按设定的压力开始向形成的封孔段4内注水；

f.缠绕在抽放管8上的混合微细高水树脂粉末在水的作用下，撑开棉布释放到封孔段中，混合微细高水树脂粉末随着水流进入裂隙5中，进入裂隙中的混合微细高水树脂粉末末充分堵塞裂隙，隔绝漏气通道，混合微细高水树脂粉末吸水后迅速膨胀充填封孔段，吸水膨胀的高水树脂混合粉末12的膨胀压力压紧钻孔周围的裂隙；

g.当注水压力达到设定值时，自动补水阀10自动停止注水；

h.按常规技术将抽放管8与抽采管网连接，进行瓦斯抽采；

i.当注水压力趋近零时，自动补水阀10自动开启补水，使微细高水树脂粉末始终保持吸水膨胀状态，从而达到良好封孔效果。

所述的自动补水阀10的压力根据煤矿现场封孔段4长度、钻孔裂隙程度情况来设定，达到良好封孔效果时，注水管9的压力由测量数据来设定，无论井下供水管路11的水压多大，都能保持注水管9和封孔段4的压力稳定在设置值，达到自动补水的效果。