專利名稱：封孔裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種封孔技術(shù)，尤其涉及一種封孔裝置及方法。
背景技術(shù)：
煤礦井瓦斯抽采作業(yè)中，要保證抽采時，瓦斯不泄漏，需對抽采孔用可膨脹物質(zhì)進(jìn)行膨脹封孔。具體方法為將海帶纏繞在實管與花管連接位置的封孔管外壁上，將帶有海帶的封孔管下到指定孔深位置，等待海帶吸水膨脹后密封封孔管外部空間，然后在封孔管周圍注入水泥漿，達(dá)到封孔的目的。但是，由于海帶膨脹系數(shù)較小，使得即使充分膨脹后海帶與孔壁之間仍存在縫隙，從而在壓注水泥漿過程中，水泥漿滲出海帶，導(dǎo)致封孔失敗。且海帶吸水膨脹速度慢，封孔耗時長，在從業(yè)人員一個工作周期內(nèi)(8小時)很難一次完成，不利于現(xiàn)場管理和操作。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)的上述問題，本發(fā)明提供一種封孔裝置及方法，實現(xiàn)對封孔管與孔壁之間的良好封堵，防止在后續(xù)注漿過程中封堵液滲漏而造成的封孔失敗。本發(fā)明提供一種封孔裝置，包括一封孔管，所述封孔管的一端連接有用于伸入到抽采孔孔底的花管，在所述封孔管上、且靠近所述花管外側(cè)分別固定套設(shè)有兩個第一擋板，相鄰的兩個所述第一擋板之間相距第一距離，在所述封孔管外側(cè)、且在所述封孔管背離所述花管的一端固定套設(shè)有兩個第二擋板，相鄰的兩個所述第二擋板之間相距第二距離，在所述封孔管中穿設(shè)有第一注漿管、第二注漿管和第三注漿管，所述第一注漿管、第二注漿管和第三注漿管的頂端位于所述封孔管外，所述第一注漿管的底端由所述封孔管外穿過一個所述第二擋板、伸入到兩個所述第二擋板之間，所述第二注漿管的底端由所述封孔管外穿過兩個所述第二擋板伸入到所述第二擋板和第一擋板之間，所述第三注漿管的底端穿過兩個所述第二擋板及一個所述第一擋板、伸入到兩個所述第一擋板之間。如上所述的封孔裝置，優(yōu)選地，所述封孔管中還穿設(shè)有返漿管，所述返漿管的頂端位于所述封孔管外，所述返漿管底端分別穿過兩個所述第二擋板、伸入到所述第二擋板與第一擋板之間。如上所述的封孔裝置，優(yōu)選地，所述第一注漿管和第三注漿管均為軟管。如上所述的封孔裝置，優(yōu)選地，所述第二注漿管和返漿管均為鍍鋅管。本發(fā)明還提供了一種利用該封孔裝置進(jìn)行封孔的方法，包括利用第三注漿管向兩個第一擋板之間壓注封堵液，經(jīng)第一預(yù)設(shè)時間后，停止壓注，利用第一注漿管向兩個第二擋板之間壓注封堵液，經(jīng)第二預(yù)設(shè)時間后，停止壓注，經(jīng)第三預(yù)設(shè)時間后，利用第二注漿管向所述第一擋板和第二擋板之間壓注水泥漿，以充分封堵孔壁周圍圍巖中的縫隙。本發(fā)明提供的封孔裝置及方法，利用套設(shè)在封孔管上的擋板與抽采孔壁貼緊，將能夠膨脹的封堵液通過第一注漿管和第三注漿管分別注入兩個第二擋板之間和兩個第一擋板之間的空腔中，待封堵液充分膨脹后能充分封堵封孔管和抽采孔孔壁之間的間隙，進(jìn)而，后續(xù)通過第二注漿管向到第一擋板和第二擋板之間注入封堵液的過程中，不會造成封堵液的滲漏、可進(jìn)一步充分封堵抽采孔周圍圍巖中的縫隙，達(dá)到有效封孔的目的。


圖I為本發(fā)明封孔裝置實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖I中靠近第二擋板的第一擋板的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為圖I中另一第一擋板的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為圖I中靠近封孔管的頂端的第二擋板的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為圖I中另一第二擋板的結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖標(biāo)記說明I:排氣孔；2:第一注漿管；3:返漿管；4:封孔管；5:抽采孔；6:第三注漿管；7:第二注漿管； 8:第二擋板；9:第一擋板；10:花管；11:孔口端。
具體實施例方式圖I為本發(fā)明封孔裝置實施例的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2為圖I中靠近第二擋板的第一擋板的結(jié)構(gòu)示意圖，圖4為圖I中靠近封孔管4的頂端的第二擋板的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖I、圖2和圖4所示，該封孔裝置包括一封孔管4，該封孔管4的一端連接有用于伸入到抽采孔5孔底的花管10，在封孔管4上，且靠近花管10外側(cè)分別固定套設(shè)有兩個第一擋板9，相鄰的兩個第一擋板9之間相距第一距離，在封孔管4外側(cè)，且在封孔管4背離花管10的一段固定套設(shè)有兩個第二擋板8，相鄰的兩個第二擋板8之間相距第二距離，在封孔管4中穿設(shè)有第一注漿管2、第二注漿管7和第三注漿管6，第一注漿管2、第二注漿管7和第三注漿管6的頂端位于封孔管4外，第一注漿管2的底端由封孔管4外穿過一個第二擋板8、伸入到兩個第二擋板8之間，第二注漿管7的底端由封孔管4外穿過兩個第二擋板8伸入到到第二擋板8和第一擋板9之間，第三注漿管6的底端穿過兩個第二擋板8及一個第一擋板9、伸入到兩個第一擋板9之間。具體地，第一擋板9和第二擋板8尺寸可以與抽采孔5直徑向匹配，可選用類似橡膠等材料，可呈圓環(huán)形結(jié)構(gòu)(如圖2、圖3、圖4、圖5所示)將封孔管4密封包圍且和抽采孔5孔壁緊密貼合，然本發(fā)明并不限于此。本實施例中兩個第一擋板9之間的第一距離和兩個第二擋板8之間的第二距離可根據(jù)封堵液膨脹后空間預(yù)先設(shè)定。本實施例中靠近抽采孔口端11的第二擋板8上可以設(shè)置有一排氣孔1，背離花管10的第一擋板9 (上也可以設(shè)置有一排氣孔I。當(dāng)封堵液開始在第一擋板9和第二擋板8膨脹時，隨著膨脹體積的增大，排氣孔I將第一擋板9和第二擋板8中氣體排出，使得封堵液能在抽采孔5孔壁與上述兩個第一擋板9之間、或抽采孔孔壁與兩個第二擋板8之間形成的空腔內(nèi)充分膨脹。在上述實施例中，封孔管4中還穿設(shè)有返漿管3，返漿管3的頂端位于封孔管4外，返漿管3底端分別穿過兩個第二擋板8、伸入到第二擋板8與第一擋板9之間。當(dāng)封堵液注滿整個第一擋板9與第二擋板8的空間時，封堵液會通過返漿管3流出，提示操作人員封堵液停止注入封堵液。在上述實施例中，第一注漿管2和第三注漿管6可以均為軟管。該軟管以其具有一定拉伸、彎曲和抗擠壓性能，防止實施過程中發(fā)生斷裂或擠癟損壞影響過流斷面。本實施例的封孔裝置，利用套設(shè)在封孔管上的擋板與抽采孔壁貼緊，將能夠膨脹的封堵液通過第一注漿管和第三注漿管分別注入兩個第二擋板之間和兩個第一擋板之間的空腔中，待封堵液充分膨脹后能充分封堵封孔管和抽采孔孔壁之間的間隙，進(jìn)而，后續(xù)通過第二注漿管向到第一擋板和第二擋板之間注入封堵液的過程中，不會造成封堵液的滲漏、達(dá)到封孔的目的。解決現(xiàn)有技術(shù)中，因海帶膨脹后與孔壁之間仍存在縫隙，從而在壓注水泥漿過程中，水泥漿滲出海帶，導(dǎo)致封孔失敗的問題。如圖I所示，本發(fā)明另一實施例提供一種利用上述實施例的封孔裝置進(jìn)行封孔的方法，包括利用第三注漿管6向兩個第一擋板9之間壓注封堵液，經(jīng)第一預(yù)設(shè)時間后，停止壓注，利用第一注漿管2向兩個第二擋板8之間壓注封堵液，經(jīng)第二預(yù)設(shè)時間后，停止壓注， 經(jīng)第三預(yù)設(shè)時間后，利用第二注漿管7向第一擋板9和第二擋板8之間壓注水泥漿，以充分封堵孔壁周圍圍巖中的縫隙。具體地，在煤礦抽采瓦斯作業(yè)中，抽采機(jī)(圖未示出)可以與封孔管4的孔口端11密封連接，封孔管4另一側(cè)連接用于深入到抽采孔5孔底的花管10，抽采作業(yè)開始時先進(jìn)行封孔作業(yè)，當(dāng)封孔結(jié)束后，啟動抽采機(jī)，開始抽氣，瓦斯通過抽采孔5進(jìn)入封孔管4，最后由封孔管4孔口端11被抽出。其中，上述封孔方法中第一擋板9和第二擋板8之間壓注封堵液的壓力可以為O. I O. 5MPa，通過控制第一預(yù)設(shè)時間、第二預(yù)設(shè)時間的值可以控制注入封堵液的量，因為，流量一定時，通過控制時間便可以控制注入的封堵液的多少，同時第一時間可以與第二時間相等，但很多實施工況下，兩個注漿管的長度差很多，所以第一時間和第二時間的值不同。上述實施例中第三預(yù)定時間可以為第一擋板9和第二擋板8中封堵液充分膨脹所需要的時間，例如用聚氨酯A、B藥(聚氨酯全稱聚氨酯樹脂，A組分品名為聚醚202，B組分品名為聚醚303)作為封堵液進(jìn)行封堵，其膨脹時間為3 5min，故其第三預(yù)定時間為3 5min，該時間可根據(jù)注入封堵液體不同而改變。上述是實施例中，經(jīng)過第三預(yù)定時間后，利用第二注漿管7向第一擋板9和第二擋板8之間注入壓強(qiáng)為4 6MPa的水泥漿。本實施例提供的利用該封孔裝置進(jìn)行封孔的方法，利用第三注漿管向兩個第一擋板之間壓注封堵液，經(jīng)第一預(yù)設(shè)時間，停止壓注，利用第一注漿管向兩個第二擋板之間壓注封堵液，經(jīng)第二預(yù)設(shè)時間，停止壓注，經(jīng)第三預(yù)設(shè)時間后，兩個第一擋板之間和兩個第二擋板之間的封堵液已經(jīng)充分膨脹在兩個第一擋板和兩個第二擋板中，將擋板與抽采孔密封，利用第二注漿管向第一擋板和第二擋板之間壓注水泥漿，以充分封堵孔壁周圍圍巖中的縫隙，解決了現(xiàn)有中的采用海帶作為封堵段而引起的封堵不嚴(yán)、導(dǎo)致注漿過程中發(fā)生的滲漏的問題，實現(xiàn)了抽采孔的有效封孔，保證了后續(xù)抽采的順利進(jìn)行。最后應(yīng)說明的是以上各實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的范圍?！?br> 權(quán)利要求
1.一種封孔裝置，其特征在于，包括一封孔管，所述封孔管的一端連接有用于伸入到抽采孔孔底的花管；在所述封孔管上、且靠近所述花管外側(cè)分別固定套設(shè)有兩個第一擋板，相鄰的兩個所述第一擋板之間相距第一距離；在所述封孔管外側(cè)、且在所述封孔管背離所述花管的一端固定套設(shè)有兩個第二擋板，相鄰的兩個所述第二擋板之間相距第二距離；在所述封孔管中穿設(shè)有第一注漿管、第二注漿管和第三注漿管；所述第一注漿管、第二注漿管和第三注漿管的頂端位于所述封孔管外，所述第一注漿管的底端由所述封孔管外穿過一個所述第二擋板、伸入到兩個所述第二擋板之間，所述第二注漿管的底端由所述封孔管外穿過兩個所述第二擋板伸入到所述第二擋板和第一擋板之間，所述第三注漿管的底端穿過兩個所述第二擋板及一個所述第一擋板、伸入到兩個所述第一擋板之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的封孔裝置，其特征在于，所述封孔管中還穿設(shè)有返漿管，所述返漿管的頂端位于所述封孔管外，所述返漿管底端分別穿過兩個所述第二擋板、伸入到所述第二擋板與第一擋板之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的封孔裝置，其特征在于，所述第一注漿管和第三注漿管均為軟管。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的封孔裝置，其特征在于，所述第二注漿管和返漿管均為鍍鋅管。
5.利用權(quán)利要求I至4任一所述的封孔裝置進(jìn)行封孔的方法，其特征在于，包括 利用第三注漿管向兩個第一擋板之間壓注封堵液，經(jīng)第一預(yù)設(shè)時間后，停止壓注； 利用第一注漿管向兩個第二擋板之間壓注封堵液，經(jīng)第二預(yù)設(shè)時間后，停止壓注； 經(jīng)第三預(yù)設(shè)時間后，利用第二注漿管向所述第一擋板和第二擋板之間壓注水泥漿，以充分封堵孔壁周圍圍巖中的縫隙。
全文摘要
本發(fā)明提供一種封孔裝置及方法。該封孔裝置包括，一封孔管，封孔管的一端連接有花管，在封孔管上分別固定套設(shè)有兩個第一擋板與兩個第二擋板，在封孔管中穿設(shè)有第一注漿管、第二注漿管和第三注漿管，第一注漿管、第二注漿管和第三注漿管的頂端位于封孔管外，第一注漿管的底端由封孔管外穿過一個第二擋板、伸入到兩個第二擋板之間，第二注漿管的底端由封孔管外穿過兩個第二擋板伸入到第二擋板和第一擋板之間，第三注漿管的底端穿過兩個第二擋板及一個所述第一擋板、伸入到兩個第一擋板之間。該封孔裝置及封孔方法，實現(xiàn)對封孔管與孔壁之間的良好封堵，達(dá)到封孔的目的。
文檔編號E21B33/13GK102889068SQ20121043221
公開日2013年1月23日 申請日期2012年11月2日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月2日
發(fā)明者王俊濤, 王康健, 張煬 申請人:淮南礦業(yè)(集團(tuán))有限責(zé)任公司