一种基于膨胀剂的瓦斯抽采二次封孔方法与流程

本发明涉及一种基于膨胀剂的瓦斯抽采二次封孔方法，具体的说是一种通过膨胀施压对抽采钻孔进行二次封孔的方法。

背景技术：
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目前，煤与瓦斯突出是威胁矿井安全生产的一个重要因素。瓦斯抽采是预防煤与瓦斯突出的重要措施，但在抽采过程中由于围岩压力状态的变化，裂隙得到发育，一次性封孔效果不佳。导致抽采效率降低。现有的二次封孔手段需要持续加压注浆，对浆体的加压点位置单一，容易导致浆体对裂隙施压不均衡。加压过程繁琐，需要持续加压。因此，需要设计一种可使浆体均匀施压封堵裂隙、加压过程简单、二次封孔效率高的瓦斯抽采二次封孔方法。

技术实现要素：
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本发明在克服技术背景的问题情况下，设计出一种可使浆体均匀施压封堵裂隙、加压过程简单、二次封孔效率高的瓦斯抽采二次封孔方法。

本发明包括如下技术方案：

一种基于膨胀剂的瓦斯抽采二次封孔方法，包括如下步骤：(1)进气花管1与独立导管2连接，两管均为钢质导管，独立导管2后装有压力表3。高压独立水囊4套装固定在独立导管2上，并将两者之间空隙封闭。注水导管5接在高压独立水囊4外侧，并与注水泵6连接。高压独立膨胀囊7套装在高压独立水囊4上，并将其固定，高压独立膨胀囊7长度外部边缘整体外翻，并在边缘处用限位链10和限位板11进行限位固定，限位链10环绕高压独立膨胀囊7布置多个，限位板11布置在独立导管2两侧边缘，并直接焊死在独立导管2上。注水管8管壁上分布放水孔，注水管8在内部分成四根管，分别布置在高压独立膨胀囊7内部的上下左右四个方位。注水管8与注水泵12连接，膨胀剂装填管9连接在高压独立膨胀囊7外侧，膨胀剂为特制低热、高膨胀药剂。注浆导管13由高压独立膨胀囊7外侧进入，从正对由高压独立膨胀囊7围成的注浆腔14的位置导出。所有管与囊连接处均设置有密封装置进行密封。注浆导管13与注浆泵12连接。(2)打完钻孔后，通过膨胀剂装填管9向高压独立膨胀囊7添加适量膨胀剂，并使其均匀分布。(3)将整个装置放入钻孔，并使整个囊体进入钻孔一段距离。(4)打开注水泵6，向高压独立水囊4内注水，从而使高压独立膨胀囊7两端翻折部分对钻孔进行初步封孔，且中间与煤壁围成封闭环形注浆腔。(5)打开注浆泵12，对注浆腔14进行注浆，形成首次完全封孔。(6)抽采一段时间后，当抽采瓦斯浓度发生明显降低时，向注水管8内注水，注完水后，关闭阀门。膨胀剂膨胀挤压黄泥浆完成二次封孔。

瓦斯抽采的二次封孔可通过向高压独立水囊4内注水，使整个高压独立膨胀囊7膨胀，挤压灌注好的黄泥浆，实现二次封孔。

高压独立膨胀囊7放入钻孔前需均匀装入一定量的膨胀剂，并确保高压独立膨胀囊7外部边缘整体外翻部分需填满膨胀剂。可利用其结构特点实现初步封孔。

通过向高压独立水囊4注水使封孔体膨胀，为初步封孔提供黄泥浆灌注空间的方法。

采用上述技术方案的本发明与现有技术相比，高压独立水囊，封孔时注水承压。拆卸设备时防水卸压，可回收设备。高压独立膨胀囊两端翻折部分配合限位链、限位板进行两端封孔，形成独立环形注浆腔的一次性两端封孔固定，在灌注泥浆进行初次封孔后，向高压独立膨胀囊内注水，膨胀剂遇水膨胀，装置两端封孔效果得到进一步提高，高压独立膨胀囊垂直轴向发生形变，提供泥浆二次封孔的应力，将泥浆压入围岩裂隙，完成二次封孔。

附图说明：

图1是本发明的示意图。

图2是本发明剖视图A-A

图3是本发明剖视图B-B

图中附图标记含义如下：进气花管1、独立导管2、压力表3、高压独立水囊4、注水导管5、注水泵6、高压独立膨胀囊7、注水管8、膨胀剂装填管9、限位链10、限位板11、注浆泵12、注浆导管13、注浆腔14、煤体15、膨胀剂16。

具体实施方式：

下面结合附图及实施例详述本发明：

一种基于膨胀剂的二次封孔测压装置，参见附图1-3，由进气花管1、独立导管2、压力表3、高压独立水囊4、注水导管5、注水泵6、高压独立膨胀囊7、注水管8、膨胀剂装填管9、限位链10、限位板11、注浆泵12、注浆导管13、注浆腔14组成。

基于膨胀剂的二次封孔测压装置封孔测压：包括如下步骤：(1)进气花管1与独立导管2连接，两管均为钢质导管，独立导管2后装有压力表3。高压独立水囊4套装固定在独立导管2上，并将两者之间空隙封闭。注水导管5接在高压独立水囊4外侧，并与注水泵6连接。高压独立膨胀囊7套装在高压独立水囊4上，并将其固定，高压独立膨胀囊7长度外部边缘整体外翻，并在边缘处用限位链10和限位板11进行限位固定，限位链10环绕高压独立膨胀囊7布置多个，限位板11布置在独立导管2两侧边缘，并直接焊死在独立导管2上。注水管8管壁上分布放水孔，注水管8在内部分成四根管，分别布置在高压独立膨胀囊7内部的上下左右四个方位。注水管8与注水泵12连接，膨胀剂装填管9连接在高压独立膨胀囊7外侧，膨胀剂为特制低热、高膨胀药剂。注浆导管13由高压独立膨胀囊7外侧进入，从正对由高压独立膨胀囊7围成的注浆腔14的位置导出。所有管与囊连接处均设置有密封装置进行密封。注浆导管13与注浆泵12连接。(2)打完钻孔后，通过膨胀剂装填管9向高压独立膨胀囊7添加适量膨胀剂，并使其均匀分布。(3)将整个装置放入钻孔，并使整个囊体进入钻孔一段距离。(4)打开注水泵6，向高压独立水囊4内注水，从而使高压独立膨胀囊7两端翻折部分对钻孔进行初步封孔，且中间与煤壁围成封闭环形注浆腔。(5)打开注浆泵12，对注浆腔14进行注浆，形成首次完全封孔。(6)抽采一段时间后，当抽采瓦斯浓度发生明显降低时，向注水管8内注水，注完水后，关闭阀门。膨胀剂膨胀挤压黄泥浆完成二次封孔。

瓦斯抽采的二次封孔可通过向高压独立水囊4内注水，使整个高压独立膨胀囊7膨胀，挤压灌注好的黄泥浆，实现二次封孔。

高压独立膨胀囊7放入钻孔前需均匀装入一定量的膨胀剂，并确保高压独立膨胀囊7外部边缘整体外翻部分需填满膨胀剂。可利用其结构特点实现初步封孔。

通过向高压独立水囊4注水使封孔体膨胀，为初步封孔提供黄泥浆灌注空间的方法。