一种组合封堵抽采煤层瓦斯的方法与流程

1.技术领域

本发明具体涉及一种解决高瓦斯低透气性煤层进行钻孔后的封孔抽采瓦斯气体的技术领域。

2.

背景技术：

就发明人所知，现行的煤矿高瓦斯低透气性煤层采取″两堵一注″的封孔采气技术，技术是：利用注浆泵管向囊袋注浆，囊袋膨胀并与钻孔壁紧密接触，当注浆压力超过注浆嘴的开启压力时，注浆嘴向2个囊袋之间的空隙注浆浆液进入囊袋与钻孔壁的缝隙以及钻孔周边一定深度的煤体裂隙，从而实现抽采钻孔的封孔。从理论上讲，如果注浆压力足够大，浆液在膨胀力的作用下进入钻孔壁裂隙进行封堵，凝固后的注浆材料的膨胀力可以接近地应力，可以使钻孔封孔段周围形成高应力区，减少漏气通道，提高封孔段的密闭性。水在浆体中有两种作用，一是水化反应、浆体凝结硬化产生强度；二是使浆体有一定的可塑性和流动性，便于施工成型操作。技术数据显示，注浆凝固无水后的水泥压浆料收缩量约为10％左右和一定的抗渗性能；某些浆液凝结后，自身收缩量较大，需要注浆泵压力增大和加压时间延长，这就增加的人工成本、材料成本和效率成本，这样也难免受地心引力影响，在顶部会留有大小不一的缝隙。从时间上讲，早强型浆体凝结需要四个小时左右，28天后的强度都能在60以上。制约该方法封孔效果的瓶颈有3个方面①两端封堵用的封堵材料径向强度不够，容易产生裂隙；②存在抽采钻孔9周边裂隙发育时效特性对封堵的后续影响；③脆性有余柔性不足。本发明就是集于上述原因而设计的。

3.

技术实现要素：

为了解决上述问题本发明提供了一种组合封堵抽采煤层瓦斯的方法，该方法由瓦斯抽采管1，橡胶封堵圈2，挡圈夹紧装置3，内孔圆台外形圆柱橡胶封堵外圈4，内孔圆柱外形圆台橡胶封堵内圈5，间隔套6，挡圈7，橡胶皮瓦装置10组成，其特征在于：对瓦斯抽采管1和抽采钻孔9之间空隙的封堵，一是采用放入其中的橡胶圈2，再用挡圈夹紧装置3轴向挤压夹紧橡胶圈2完成，二是采用放入其中的内孔圆台外形圆柱橡胶封堵外圈4和内孔圆柱外形圆台橡胶封堵内圈5进行相互之间的轴向挤压完成，三是采用插入其中的镶嵌有缓释粘合胶圈的橡胶皮瓦装置10，轴向插入抽采钻孔9到位后，采取轴向抽拉方法产生橡胶皮瓦对抽采钻孔9内壁之间的径向挤压并粘合；三种方法均可产生针对瓦斯抽采管1外壁和抽采钻孔9内壁之间的轴向径向封堵力。

本发明的有益效果是：抽采钻孔周边裂隙的现状和封堵后的变化对柔性封堵效果影响不大，封堵数量可根据实际情况增减，施工操作简单方便快捷，成本费用相对低廉；可以采取后续的加固和补漏以及瓦斯抽采管1的拆除回收；可以有效缩短现行“两堵一注”瓦斯抽采钻孔封孔长度，现行的“两堵一注”工艺繁杂，施工时间较长，成本费用较高；另外，注浆泵系统每次使用完毕都需要清洗，维护保养费用也高。

4.附图说明

附图为一种煤层瓦斯封堵抽采方法示意图，其中图1为该方法效果图，图2为该方法的主剖视图，图3为该方法侧视图，图中瓦斯抽采管1，橡胶封堵圈2，挡圈夹紧装置3，内孔圆台外形圆柱橡胶封堵外圈4，内孔圆柱外形圆台橡胶封堵内圈5，间隔套6，挡圈7，瓦斯气体8，抽采钻孔9，橡胶皮瓦装置10，煤巷(11)。

5.具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明，如附图所示的一种组合封堵抽采煤层瓦斯的方法，该方法由瓦斯抽采管1，橡胶封堵圈2，挡圈夹紧装置3，内孔圆台外形圆柱橡胶封堵外圈4，内孔圆柱外形圆台橡胶封堵内圈5，间隔套6，挡圈7，橡胶皮瓦装置10组成。在抽采钻孔9的内部采用插入其中的镶嵌有缓释粘合胶圈的橡胶皮瓦装置10，轴向插入抽采钻孔9到位后，采取轴向抽拉方法产生橡胶皮瓦对抽采钻孔9内壁之间的径向挤压并粘合完成封堵；在抽采钻孔9的中部采用放入其中的内孔圆台外形圆柱橡胶封堵外圈4和内孔圆柱外形圆台橡胶封堵内圈5进行相互之间的轴向挤压完成封堵；在抽采钻孔9的外部采用放入其中的橡胶圈2，再用挡圈夹紧装置3轴向挤压夹紧橡胶圈2完成封堵；使得瓦斯气体8只能通过瓦斯抽采管1排除，材料采用具有100％的回弹效果且使用寿命30年以上的epdm橡胶等。其特征在于：对瓦斯抽采管1和抽采钻孔9之间空隙的封堵，一是采用放入其中的橡胶圈2，再用挡圈夹紧装置3轴向挤压夹紧橡胶圈2完成，二是采用放入其中的内孔圆台外形圆柱橡胶封堵外圈4和内孔圆柱外形圆台橡胶封堵内圈5进行相互之间的轴向挤压完成，三是采用插入其中的镶嵌有缓释粘合胶圈的橡胶皮瓦装置10，轴向插入抽采钻孔9到位后，采取轴向抽拉方法产生橡胶皮瓦对抽采钻孔9内壁之间的径向挤压并粘合；三种方法均可产生针对瓦斯抽采管1外壁和抽采钻孔9内壁之间的轴向径向封堵力。

技术特征：

技术总结
一种组合封堵抽采煤层瓦斯的方法，其特征在于：对瓦斯抽采管(1)和抽采钻孔(9)之间空隙的封堵，一是采用放入其中的橡胶圈(2)，再用挡圈夹紧装置(3)轴向挤压夹紧橡胶圈(2)完成，二是采用放入其中的内孔圆台外形圆柱橡胶封堵外圈(4)和内孔圆柱外形圆台橡胶封堵内圈(5)进行相互之间的轴向挤压完成，三是采用插入其中的镶嵌有缓释粘合胶圈的橡胶皮瓦装置(10)，轴向插入抽采钻孔(9)到位后，采取轴向抽拉方法产生橡胶皮瓦对抽采钻孔(9)内壁之间的径向挤压并粘合；三种方法均可产生针对瓦斯抽采管(1)外壁和抽采钻孔(9)内壁之间的轴向径向封堵力。

技术研发人员：卢泉生
受保护的技术使用者：卢泉生
技术研发日：2016.09.13
技术公布日：2018.03.20