一种瓦斯抽采钻孔旋喷固化可多次封孔的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种封孔方法，尤其是一种适用于煤矿井下的瓦斯抽采钻孔旋喷固化可多次封孔的方法。
【背景技术】
[0002]目前封孔方法主要采用水泥砂浆封孔、聚氨酯封孔、封孔器封孔、高水材料封孔、二次封孔等。但是水泥砂浆封孔的泥浆栗设备笨重，注浆流量难以控制；聚氨酯封孔成本较高；封孔器封孔只适用于临时封孔；高水材料的凝固时间受水灰比的影响，在井下现场操作很难把握其准确的水灰比；二次封孔技术在初次封孔时瓦斯抽采的浓度较低。另外，当瓦斯抽采浓度降低到30%以下时，达不到瓦斯利用的条件。现有的技术往往只能做到一次封孔或者二次封孔，还不能做到多次封孔，从而影响了钻孔的使用寿命。
【发明内容】
[0003]技术问题:要发明针对目前矿井瓦斯抽采浓度较低、钻孔使用寿命不长等问题，提供一种操作简单、封孔效率高、能够多次封孔的方法。
[0004]技术方案:本发明的瓦斯抽采钻孔旋喷固化可多次封孔的方法，包括如下步骤:
[0005]a.用Φ 113mm的钻头在煤体上施工一定长度的钻孔，退钻后用高压旋喷设备将旋喷固化材料均匀的喷涂在钻孔壁面，形成以致密的密封层；
[0006]b.将套有囊袋的瓦斯抽采管塞入钻孔内，用注液器通过注液软管向囊袋内注入同种该材料，囊袋膨胀后关闭b阀门；
[0007]c.侍旋喷固化材料凝固后，打开a阀门，连接瓦斯抽采管进行抽采，完成钻孔第一次封孔；
[0008]d.若瓦斯抽采的浓度在一段时间后降低至30%，可以通过高压旋喷设备对钻孔进行再一次密封固化封孔，封孔次数不限，以实现高浓度瓦斯的持续抽采。
[0009]所述的高压旋喷设备旋喷的压力为10?15Mpa。
[0010]所述的囊袋材质为亚麻布。
[0011]所述的旋喷固化材料每次旋喷所形成的密封层的厚度为0.1?0.5_，密封长度为 12m。
[0012]所述的旋喷固化材料为环氧树脂、滑石粉、氧化铝粉、增韧剂、稀释剂和固化剂混合而成。质量比为环氧树脂:滑石粉:氧化铝粉:增韧剂:稀释剂:固化剂=100:50:5:2:30:18o
[0013]有益效果:由于采用了上述技术方案，本发明适用于近水平钻孔、下行孔和上行孔的瓦斯抽采。通过多次对钻孔旋喷固化材料层进行密封，密封材料层所具有的强度能够很好的维持钻孔的形状不发生改变，阻碍了钻孔的变形，有效防止了钻孔塌孔，防止外界空气易由裂隙通道进入孔底，影响瓦斯抽放浓度明显下降，大大提高了瓦斯抽采的浓度，延长了钻孔的使用寿命。本发明与现有技术相比，其操作简单，省时省力，成本低，使用效果好，适用范围较广，在相技术领域内具有广泛的实用性。
【附图说明】
[0014]图1是本发明的瓦斯抽采钻孔旋喷固化可多次封孔的方法布置示意图。
[0015]图1中:1 一煤体，2 —裂隙，3 —囊袋，4 - a阀门，5 —瓦斯抽采管，6 — b阀门，7 —注液软管，8 —密封层，9 一钻孔。
【具体实施方式】
[0016]下面结合附图对本发明的一个实施例作进一步的描述:
[0017]本发明的矿井瓦斯抽采钻孔封孔的方法，采用钻头、钻杆、钻机、抽采管、囊袋、高压旋喷设备、注液器等器械，并使用旋喷固化材料作为封孔材料，具体步骤如下:
[0018]如图1所示，首先用Φ 113mm的钻头在煤体上施工所需深度的钻孔9，钻头钻至所需设定的深度后退钻，利用高压旋喷设备将固化材料均匀的喷涂在钻孔9壁面，形成一层致密的密封层8，密封层8的厚度为0.1?0.5mm，密封长度为12m ;所述高压旋喷设备旋喷的压力可到10?15Mpa。之后将套有囊袋3的瓦斯抽采管5塞入钻孔9内，所述的瓦斯抽采管5的长度为1.2?1.5m，直径为90mm，所述的囊袋3的材质为亚麻布，由亚麻布制成，囊袋3的长度为0.6m。瓦斯抽采管5露出孔口端的长度为0.4m，露在孔内的长度为0.2m。向囊袋3内插入注液软管7，打开注液软管7上的b阀门6，用注液器通过注液软管7向囊袋3内注入同种该材料，囊袋3膨胀后关闭b阀门6。材料凝固后，将瓦斯抽采管5与瓦斯抽采管网相连接，打开a阀门4连接瓦斯抽采管5进行抽采，完成钻孔9第一次封孔；经过一段时期的瓦斯抽采，由于煤层的变形、位移，导致钻孔9周边煤层的裂隙2扩张、发育，夕卜界空气易由裂隙通道进入孔底，使得瓦斯抽放浓度明显下降，当浓度降低到30%以内，此时瓦斯抽采达不到利用的条件，再次通过高压旋喷设备向钻孔9内旋喷固化材料，形成又一层致密的密封层8进行密封固化封孔，以此提高抽采瓦斯的浓度；如此周而复始，向钻孔9内多次进行旋喷固化材料进行封孔，封孔次数不限，使得瓦斯抽采的浓度持续保持在30%以上，从而实现高浓度瓦斯的持续抽采。
[0019]所述旋喷固化材料为环氧树脂、滑石粉、氧化铝粉、增韧剂、稀释剂和固化剂混合而成。质量比为环氧树脂:滑石粉:氧化铝粉:增韧剂:稀释剂:固化剂=100:50:5:2:30:18。
【主权项】
1.一种瓦斯抽采钻孔旋喷固化可多次封孔的方法，其特征在于包括如下步骤: a.用Φ113_的钻头在煤体上施工所需深度的钻孔(9)，退钻后利用高压旋喷设备旋喷将固化材料均匀的喷涂在钻孔(9)壁面，使钻孔(9)壁面形成致密的密封层(8); b.将套有囊袋(3)的瓦斯抽采管(5)塞入钻孔(9)内，向囊袋(3)内插入注液软管(7)，打开注液软管(7)上的b阀门￠)，用注液器通过注液软管(7)向囊袋(3)内注入同种该材料，囊袋⑶膨胀后关闭b阀门(6); c.侍旋喷固化材料凝固后，打开a阀门(4)，连接瓦斯抽采管(5)进行抽采，完成钻孔(9)的第一次封孔； d.当瓦斯抽采的浓度降低至30%时，再次通过高压旋喷设备沿着瓦斯抽采管(5)对钻孔(9)进行旋喷密封固化，形成又一层致密的密封层(8)进行密封固化封孔，防止外界空气由裂隙通道进入孔底，以此提高抽采瓦斯的浓度，满足瓦斯抽采条件；如此周而复始，封孔次数不限，从而实现高浓度瓦斯的持续抽采。2.根据权利要求1所述的一种瓦斯抽采钻孔旋喷固化可多次封孔的方法，其特征在于:所述的瓦斯抽采管(5)的长度为1.2?1.5m，直径为90mm。3.根据权利要求1所述的一种瓦斯抽采钻孔旋喷固化可多次封孔的方法，其特征在于:所述的囊袋(3)为亚麻布制成，囊袋(3)的长度为0.6m。4.根据权利要求1所述的一种瓦斯抽采钻孔旋喷固化可多次封孔的方法，其特征在于:所述高压旋喷设备旋喷的压力可到10?15Mpa。5.根据权利要求1所述的一种瓦斯抽采钻孔旋喷固化可多次封孔的方法，其特征在于:所述的密封层(8)的厚度为0.1?0.5mm，密封长度为12m。6.根据权利要求1所述的一种瓦斯抽采钻孔旋喷固化可多次封孔的方法，其特征在于:所述旋喷的固化材料为环氧树脂、滑石粉、氧化铝粉、增韧剂、稀释剂和固化剂混合而成。质量比为环氧树脂:滑石粉:氧化铝粉:增韧剂:稀释剂:固化剂=100:50:5:2:30:18。
【专利摘要】一种瓦斯抽采钻孔旋喷固化可多次封孔的方法，利用高压旋喷设备将旋喷固化材料均匀的喷涂在钻孔壁面，该材料能够很好的渗透到煤体裂隙内，凝固后与煤体紧密结合且具有较高的强度，能够实现对大钻孔周围的裂隙进行密封，并对孔型进行固定。而后将套有囊袋的瓦斯抽采管塞入钻孔内，用注液器向囊袋内注入同种该材料。材料凝固后，连接瓦斯抽采管进行抽采，完成钻孔第一次封孔。若瓦斯抽采的浓度降低至30％，可通过高压旋喷设备再一次对大钻孔进行密封固化，封孔次数不限，以实现高浓度瓦斯的持续抽采。本发明可多次对钻孔进行旋喷固化封孔，阻碍了钻孔变形，提高了瓦斯抽采的浓度，延长了钻孔的使用寿命。
【IPC分类】E21B33/138, E21F7/00
【公开号】CN105041264
【申请号】CN201510298907
【发明人】林柏泉, 宋吴兵, 郝志勇, 孙炜浩, 李博洋
【申请人】中国矿业大学
【公开日】2015年11月11日
【申请日】2015年6月3日