一种注浆封堵器及其封堵方法与流程

本发明涉及一种适用于矿井下封堵瓦斯抽放孔时使用的注浆封孔器。

背景技术：

现有的封堵器，如图1，包括抽气管道（也称为瓦斯抽放管道）10、注浆通道30，其能伸进瓦斯抽放孔内，抽气管道10外壁的径向方向固定两个环状的封堵袋（前封堵袋21、后封堵袋22），注浆通道30顺次连通两个封堵袋，注浆通道30在封堵袋内的部分设有单向阀31，注浆通道30能通过单向阀31向两个封堵袋注入封堵料，而不能反向流动。设置单向阀的目的在于，当注入浆料完成完成后，封堵袋内的水分会通过单向阀31（回）流向注浆通道30，加速封堵袋内浆料的固定速度，防止该水分占据空间、在后续抽采抽采作业时形成回风缝隙，影响抽瓦斯的效率。

封堵作业时，先将抽气管道10向上伸进瓦斯抽放孔内，从注浆管道30向两个封堵袋注浆，在封堵袋堵塞抽气管道外壁与孔洞洞壁之间的空间而形成堵头，在两个封堵袋自身的压力达到一定程度后，其之间的注浆管道破裂（一般为爆破阀32）、在两个封堵袋之间的孔洞内注浆，当该部分的压力达到一定程度后（此时，浆料中的水被挤出，但是，浆料只是被压瓷实而非固化状态），撤去注浆通道30的注浆动力，封堵袋内的水会通过重力从注浆管道30外排，加速浆料的固化。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题：实际中，设置单向阀有两个弊端：第一、其阻碍了注浆通道30向封堵袋内的流动、减缓了注浆速度；第二、撤去注浆通道的注浆动力后，封堵袋内的水会从注浆管道30外排，该水分外排后，其曾经占据的空间会形成回风缝隙，影响抽瓦斯的效率。

本发明的技术方案具体为：

一种注浆封堵器，包括一个注浆通道与两个封堵袋，两个封堵袋为前封堵袋、后封堵袋，注浆通道顺次连通两个封堵袋，注浆通道在两个封堵袋内的部分都设有出料口，两个封堵袋之间有距离，注浆通道位于两个封堵袋之间的部分设有爆破阀，封堵袋的袋壁能使水通过而不能使浆料通过。

它还包括抽气管道，抽气管道外壁的径向方向固定两个封堵袋：前封堵袋、后封堵袋。

前封堵袋、后封堵袋之间排水管道，排水管道向后延伸通过后封堵袋后连通外界，其外面包裹滤布，其管壁上分布多个通孔，滤布的网眼能使水通过而不能使浆料通过。

前封堵袋的出料口的尺寸大于后封堵袋的出料口的尺寸。

一种使用上述注浆封堵器的封堵方法，包括如下步骤：

第一步，将抽气管道的左侧伸进瓦斯抽放孔内，直到两个环状的封堵袋位于瓦斯抽放孔的封堵位置；

第二步，通过注浆通道向两个封堵袋内注浆，封堵袋内的压力逐渐增大，同时，封堵袋开始向外膨胀，直到其接触到瓦斯抽放孔的孔壁，其膨胀部分参见附图标记、，同时，封堵袋内的水通过其袋壁流到其外侧；

第三步，当爆破阀处的注浆通道的压力大于其临界值时，爆破阀破裂，此时，两个封堵袋形成两个堵头，注浆通道内的浆料通过破裂处进入瓦斯抽放孔位于两个堵头之间的最后注浆空间，随着注浆越来越多，最后注浆空间的压力越来越大，最后注浆空间的水被挤压到通孔、排水管道外排；

第四步，持续保持注浆通道的注浆压力，持续对外排水曾占据的空间进行补充浆料，直到两个封堵袋内、最后注浆空间的浆料固化，再撤走注浆压力，完成封堵。

相对于现有技术，本发明的技术效果为，本发明不再设有单向阀，在注浆时靠注浆的压力通过封堵袋袋壁同样可以排水，在排水的同时，随着浆料不断注入，该部分水曾占据的空间被后续进入的浆料占据，不会形成回风缝隙，提高了封堵效果。

附图说明

图1是现有技术的示意图。

图2为本发明的示意图（一）。

图3为图2中一段排水管道及其滤布展开时的放大示意图。

图4为本发明的使用状态参考图。

图5为本发明的示意图（二）。

具体实施方式

本说明书中，附图的左侧为前、右侧为后，前、后仅仅是为了描述方便，而不代表其他含义。

如图2，一种注浆封堵器，包括抽气管道10、注浆通道30，抽气管道10能伸进瓦斯抽放孔内，抽气管道10外壁的径向方向固定两个环状的封堵袋：前封堵袋21、后封堵袋22，注浆通道30顺次连通两个封堵袋，注浆通道30在两个封堵袋内的部分都设有出料口33，两个封堵袋之间有距离，注浆通道30位于两个封堵袋之间的部分设有爆破阀32，封堵袋的袋壁能使水通过而不能使浆料通过。

如图2-3，前封堵袋11、后封堵袋12之间排水管道40，排水管道40向后延伸通过后封堵袋12后连通外界，其外面包裹滤布42，其管壁上分布多个通孔41，滤布42的网眼能使水通过而不能使浆料通过。设有排水管道40的目的是为了前封堵袋11、后封堵袋12之间的物料中的水外排。

当瓦斯抽放孔斜向上时，前封堵袋11进行需要克服更多的重力做功而速度变慢，导致两后封堵袋的进料速度较快，而出现后封堵袋22过早完成膨胀，该膨胀使注浆通道30的径向受到挤压而变扁，导致其截面面积减小、输送能力下降，为此，前封堵袋11的出料口33的尺寸大于后封堵袋12的出料口33的尺寸。

其工作原理为：

其使用时，封堵方法包括如下步骤：

如图4，第一步，将抽气管道10的左侧伸进瓦斯抽放孔50内，直到两个环状的封堵袋位于瓦斯抽放孔50的封堵位置。

第二步，通过注浆通道30向两个封堵袋内注浆，封堵袋内的压力逐渐增大，同时，封堵袋开始向外膨胀，直到其接触到瓦斯抽放孔50的孔壁，其膨胀部分参见附图标记221、222，同时，封堵袋内的水通过其袋壁流到其外侧。

第三步，当爆破阀32处的注浆通道30的压力大于其临界值时，爆破阀32破裂，此时，两个封堵袋形成两个堵头，注浆通道30内的浆料通过破裂处进入瓦斯抽放孔位于两个堵头之间的最后注浆空间321，随着注浆越来越多，最后注浆空间321的压力越来越大，最后注浆空间321的水被挤压到通孔41、排水管道40外排；

第四步，持续保持注浆通道30的注浆压力，持续对外排水曾占据的空间进行补充浆料，直到两个封堵袋内、最后注浆空间321的浆料固化，再撤走注浆压力，完成封堵。

另外，有时候的封堵并不需要抽气（抽瓦斯）管道，比如探测孔的封堵，如果经过对探测孔的探测，没有发现瓦斯之类的有毒气体，只需要将该探测孔封闭，不需要进行抽瓦斯，此时，可以使用如下封孔器：

如图5，一种注浆封堵器，包括一个注浆通道30及两个封堵袋：前封堵袋21、后封堵袋22，注浆通道30顺次连通两个封堵袋，注浆通道30在两个封堵袋内的部分都设有出料口33，两个封堵袋之间有距离，注浆通道30位于两个封堵袋之间的部分设有爆破阀32，封堵袋的袋壁能使水通过而不能使浆料通过。

这种封孔器使用时，将两个封堵袋一前一后放入探测孔内，通过对两个封堵袋的注料，两个封堵袋也能变成两个密封环，其之间的空间也能也能被注入浆料而实现密封。

和前文相比，这种封堵器也不使用单向阀，技术效果也一样。

其他内容参加现有技术。

以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明整体构思前提下，还可以作出若干改变和改进，这些也应该视为本发明的保护范围。