专利名称：一种矿用吸水自膨胀封孔技术的制作方法
一种矿用吸水自膨胀封孔技术所属领域
本发明涉及一种通过遇水膨胀实现封堵的技术，该技术可应用于矿山瓦斯抽放封孔；煤层注水封孔；静压力钻孔扩孔；各类水涌封堵等领域，具体的说是一种矿用吸水自膨胀封孔技术。
背景技术：
瓦斯抽放、煤层注水、钻孔扩孔、地下水封堵等手段是煤矿开采中防治给类灾害事故广泛应用的技术。以上技术中，封孔成为技术实施过程中的一个关键。如何实现快速、有效、便于操作的封孔及方法是一直研究的重点课题。目前普遍采用的封堵技术包括聚氨酯封堵、膨胀水泥封堵、马丽散封堵以及高压膨胀式封孔器等多种技术方法。煤矿生产条件复杂，环境恶劣。其中煤层水的存在影响多种封堵技术的现场实施或影响后期封堵可靠性。针对这一特点，寻找一种技术，成本低、能够适应具有煤层水存在的煤层条件，又能够实现有效封堵的矿山封堵技术成为解决此类环境灾害治理的关键。
发明内容
为了解决上述问题，该发明提供一种矿用吸水自膨胀封孔技术，该发明旨在通过一种有限元空间内通过固水材料吸水膨胀，实现水体固化，空间增压完成孔口封堵。本发明为实现上述目的所采用的技术方案该发明包括空间限位装置、亲水膜体、水固化粒体、密封开启单元、注水管；该发明为一个中间设孔贴合注水管外壁的封孔器，在该封孔器外壁上设有空间限位装置，上端空间限位装置一侧，设有密封开启单元，所述密封开启单元连接密封口，空间限位装置内部间设有亲水膜体，所述空间限位装置与亲水膜体之间设有水固化粒体。所述亲水膜体为高强度韧性的复合材质，褶皱贴附于空间限位装置表面或相互皱叠成片状。解封后，孔内余水在虹吸作用下透过亲水膜体，完成水的过滤与净化，水固化粒体遇孔内余水膨胀形成凝胶体，伴随水固化粒体的膨胀，亲水膜体的褶皱体系逐渐打开，空间限位装置与亲水膜体间充满水固化粒体，在空间限位装置的作用下可膨胀体积被限定空间。此时在虹吸作用下，水固化粒体膨胀力在空间限制装置下转为系统压力，与注水管壁面紧密结合，形成一定的摩擦阻力，伴随压力提升，摩擦阻力变大，当两力平衡，该过程停止，完成孔口封堵、孔口扩张等功能。有益效果该发明适用于各类湿润或含水煤层，封孔过程无需借助外力作用，自动完成，封孔压力以及提供的静摩擦力满足瓦斯抽放、煤层注水、孔口扩张以及水涌封堵等功能需要，材料无毒无害，对周围环境无污染。可利用煤层水或孔内余水完成封孔功能，节能环保，水体固化形成类凝胶状固体，可塑性好，封孔器能够根据孔内壁面自由变形，封孔更彻底，湿润环境下，该封孔能力不退化，封孔压力不衰减。
该附图为本发明结构原理示意图
图中1.空间限位装置、2.亲水膜体、3.水固化粒体、4.密封开启单元、5.注水管、
6.封口器不意。
具体实施例方式 在图中，该发明包括空间限位装置1、亲水膜体2、水固化粒体3、密封开启单元4、注水管5、封口器6 ;该发明为一个中间设孔贴合注水管5外壁的封孔器6,在该封孔器6外壁上，设有上下两个相平行的空间限位装置1，上端空间限位装置I 一侧，设有密封开启单元4，所述空间限位装置I之间设有亲水膜体2所述空间限位装置I与亲水膜体2之间设有水固化粒体3，密封开启单元4是开启封孔器6工作的控制部分。所述亲水膜体2为高强度韧性的复合材质，褶皱贴附于空间限位装置I表面或相互皱叠成片状。开启密封开启单元4解封后，孔内余水在虹吸作用下透过亲水膜体，完成水的过滤与净化，水固化粒体3遇孔内余水膨胀形成凝胶体，伴随水固化粒体3的膨胀，亲水膜体2的褶皱体系逐渐打开，空间限位装置I与亲水膜体2间充满水固化粒体3，在空间限位装置I的作用下可膨胀体积被限定空间。此时在虹吸作用下，水固化粒体3膨胀力在空间限制装置I下转为系统压力，与注水管5壁面紧密结合，形成一定的摩擦阻力，伴随压力提升，摩擦阻力变大，当两力平衡，该过程停止，完成孔口封堵、孔口扩张等功能。
权利要求
1. 一种矿用吸水自膨胀封孔技术，该发明包括空间空间限位装置(I)、亲水膜体(2)、水固化粒体(3)、密封开启单元(4)、注水管(5)、封ロ器(6)，其特征是该发明所述为ー个中间设孔贴合注水管(5)外壁的封孔器(6)，在该封孔器(6)外壁上，设有上下两个相平行的空间限位装置(1)，上端空间限位装置(I) ー侧，设有密封开启单元(4)，所述空间限位装置(I)之间设有亲水膜体(2)所述空间限位装置(I)与亲水膜体(2)之间设有水固化粒体(3)。
全文摘要
本发明公布了一种矿用吸水自膨胀封孔技术，该发明为一个中间设孔贴合注水管外壁的封孔器，在该封孔器外壁上，设有上下两个相平行的空间限位装置，上端空间限位装置一侧，设有密封开启单元，所述空间限位装置之间设有亲水膜体所述空间限位装置与亲水膜体之间设有水固化粒体。密封开启单元4是开启封孔器工作的控制部分。在使用时可通过电子或人工方法打开该单元隔水层，实现功能开启。可塑性好，封孔器能够根据孔内壁面自由变形，封孔更彻底，湿润环境下，该封孔能力不退化，封孔压力不衰减。
文档编号E21B33/12GK103046891SQ20111030895
公开日2013年4月17日 申请日期2011年10月13日 优先权日2011年10月13日
发明者肖栋, 迪威特·庞德 申请人:江苏君东新材料科技发展有限公司