瓦斯抽釆穿套式封堵器及其使用方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)瓦斯抽釆穿套式封堵器及其使用方法，主要由A囊袋組合及至少一個(gè)B囊袋組合對(duì)接組成，A囊袋組合包括一號(hào)囊袋（14）、注漿管（1）、漏氣處置管及過(guò)渡件，注漿管與漏氣處置管分別穿過(guò)一號(hào)囊袋，在一號(hào)囊袋中的注漿管上設(shè)置單向閥；B囊袋組合包括二號(hào)囊袋及注漿管，注漿管穿過(guò)二號(hào)囊袋，在二號(hào)囊袋中的注漿管上設(shè)置單向閥，A囊袋組合與B囊袋組合之間的短注漿管通過(guò)直接頭對(duì)接，抽釆管穿過(guò)一號(hào)囊袋與二號(hào)囊袋。本發(fā)明能夠串聯(lián)一個(gè)A囊袋組合及多個(gè)B囊袋組合，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)封孔段鉆孔更有效的注漿封孔，更有效的避免封孔段鉆孔周圍煤壁裂隙的產(chǎn)生和發(fā)展，而且本發(fā)明對(duì)極小的煤體裂隙也能進(jìn)行填充，使得封孔效果達(dá)到最佳。
【專利說(shuō)明】瓦斯抽釆穿套式封堵器及其使用方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及煤礦瓦斯抽采鉆孔的封堵裝置，尤其適用于煤礦本煤層瓦斯抽采的永久性封堵以及瓦斯抽采后期的漏氣處置。
【背景技術(shù)】
[0002]我國(guó)煤礦井下瓦斯抽采裝備方法很多，大多都是對(duì)距鉆孔一定距離處進(jìn)行一段封孔處理。煤礦井下瓦斯抽采鉆孔封孔分為永久性封孔和臨時(shí)性封孔。目前，公知的永久性封孔是以發(fā)泡聚氨酯、發(fā)泡水泥和其它發(fā)泡材料作為封孔材料。瓦斯抽采臨時(shí)性封孔多采用機(jī)械封孔裝置封孔。目前的囊袋式封堵器大都是中心注漿和側(cè)注漿等形式。抽出瓦斯?jié)舛榷嫉玫搅舜蠓忍岬?。但是隨著抽采時(shí)間的推移，煤礦瓦斯抽采的濃度逐漸出現(xiàn)衰減。由于煤體彈性潛能的釋放和煤層中瓦斯壓力降低，瓦斯含量下降，使得煤層出現(xiàn)位移和變形，鉆孔周圍空隙逐漸發(fā)育、擴(kuò)張，開(kāi)始效果很好的囊袋式封孔方法無(wú)法使煤壁鉆孔封孔嚴(yán)密，有漏氣現(xiàn)象產(chǎn)生。本 申請(qǐng)人:發(fā)明的“瓦斯抽采中心分流式注漿封孔裝置與封孔方法”(ZL201110120920.3)無(wú)法達(dá)到理想的封孔效果，而且加工成本較高。而側(cè)注漿式在滿足抽采通道尺寸的情況下封堵器整體外徑較大，遇到鉆孔塌孔時(shí)，很難將封堵器順利插入鉆孔內(nèi)。另外，本人之前發(fā)明的封堵器長(zhǎng)度比較長(zhǎng)，不方便運(yùn)輸。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種運(yùn)輸方便，成本低廉且能夠?qū)Ψ饪锥毋@孔實(shí)施更有效的封堵，以及后期可以進(jìn)行漏氣處置的瓦斯抽采穿套式封堵器及其使用方法。
[0004]本發(fā)明為解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案如下所描述:
一種瓦斯抽釆穿套式封堵器，所述封堵器主要由A囊袋組合及至少一個(gè)B囊袋組合對(duì)接組成，A囊袋組合包括一號(hào)囊袋、注漿管、漏氣處置管及過(guò)渡件，注漿管與漏氣處置管分別穿過(guò)一號(hào)囊袋，在一號(hào)囊袋中的注漿管上設(shè)置單向閥；所述B囊袋組合包括二號(hào)囊袋及注漿管，注漿管穿過(guò)二號(hào)囊袋，在二號(hào)囊袋中的注漿管上設(shè)置單向閥，A囊袋組合與B囊袋組合之間的短注漿管通過(guò)直接頭對(duì)接，抽釆管穿過(guò)一號(hào)囊袋與二號(hào)囊袋。
[0005]進(jìn)一步，A囊袋組合的一號(hào)囊袋為雙層環(huán)形結(jié)構(gòu)，注漿管及漏氣處置管設(shè)置在一號(hào)囊袋的內(nèi)層外面與外層內(nèi)面之間。
[0006]進(jìn)一步，所述封堵器包括兩個(gè)B囊袋組合，兩個(gè)B囊袋組合之間的長(zhǎng)注漿管通過(guò)直接頭對(duì)接，在長(zhǎng)注漿管設(shè)置壓力單向閥，從最后一個(gè)二號(hào)囊袋穿出的注漿管的最末端用細(xì)管塞封堵。
[0007]進(jìn)一步，所述二號(hào)囊袋為雙層環(huán)形結(jié)構(gòu)，注漿管設(shè)置在二號(hào)囊袋的內(nèi)層外面與外層內(nèi)面之間。
[0008]進(jìn)一步，所述過(guò)渡件設(shè)置在從一號(hào)囊袋穿出的注漿管的自由端，在過(guò)渡件上設(shè)置剪切銷孔，剪切銷插入剪切銷孔中固定注漿頭。[0009]進(jìn)一步，所述一號(hào)囊袋與漏氣處置管套接的兩端用漏氣處置管壓箍固定，一號(hào)囊袋與注漿管套接的兩端用注漿管壓箍固定。
[0010]進(jìn)一步，所述A囊袋組合只有一個(gè)，且位于所述裝置的最外端。
[0011]進(jìn)一步，所述A囊袋組合上漏氣處置管的長(zhǎng)度能夠滿足封堵器插入到封孔深度時(shí)，延伸到鉆孔口部。
[0012]再進(jìn)一步，所述封堵器在臨封孔前，A囊袋組合或B囊袋組合都為獨(dú)立結(jié)構(gòu)。
[0013]一種瓦斯抽釆穿套式封堵器的使用方法，包括以下步驟:
(51)將A囊袋組合沒(méi)有過(guò)渡件的一端與B囊袋組合通過(guò)直接頭把注漿管連接起來(lái)，B囊袋組合之間通過(guò)直接頭把注漿管連接起來(lái)，B囊袋組合之間的距離大于A囊袋組合與B囊袋組合之間的距離；
(52)將抽采管從A囊袋組合與B囊袋組合中穿過(guò)，抽采管的兩端具有自由端；
(53)分別把A囊袋組合與B囊袋組合中的囊袋與抽采管固定，并在抽采管的最前端連接篩孔管；
(54)將與可回收注漿管連接的注漿頭插入過(guò)渡件中，把剪切銷插入剪切銷孔中固定注衆(zhòng)頭；
(55)將漏氣處置管接長(zhǎng)，使得封堵器插入到封孔深度時(shí)漏氣處置管能伸展到鉆孔口部位置；
(56)將瓦斯抽采穿套式封堵器連同可回收注漿管和漏氣處置管一起插入煤層鉆孔合適的封孔深度，在插入過(guò)程中對(duì)接抽采管，使抽采管能伸展到鉆孔口部；
(57)將漏氣處置管固定在鉆孔口部位置；
(58)在將瓦斯抽采穿套式封堵器往鉆孔中插入的過(guò)程中，準(zhǔn)備封孔漿液，并檢查注漿泵及注漿泵上壓力表；
(59)將可回收注漿管的另一端與注漿泵連接，將注漿泵的進(jìn)漿管插入到封孔漿液中，開(kāi)始注漿封孔；
(510)漿液流經(jīng):注漿泵一可回收注漿管一注漿頭一注漿管一A囊袋組合中的囊袋一B囊袋組合中的囊袋，當(dāng)每個(gè)囊袋都進(jìn)入漿液后，壓力注漿升高，達(dá)到預(yù)定注漿壓力時(shí)，B囊袋組合之間的壓力單向閥打開(kāi)，漿液進(jìn)入B囊袋組合之間的煤層鉆孔中，壓力再次升高，當(dāng)壓力達(dá)到預(yù)定的壓力時(shí)停止注漿；
(511)用力拔可回收注漿管，注漿頭將剪切銷剪斷，回收注漿頭與可回收注漿管，注漿完成，清洗注漿泵與可回收注漿管；
(512)后期瓦斯?jié)舛冉档蜁r(shí)，進(jìn)行漏氣處置，通過(guò)高壓設(shè)備，將超細(xì)的漏氣處置材料通過(guò)漏氣處置管壓入到A囊袋組合與B囊袋組合之間的位置，超細(xì)材料逐漸滲入到煤層裂隙中，封堵封孔段煤層的裂隙。
[0014]本發(fā)明的有益效果如下:本發(fā)明這種瓦斯抽釆穿套式封堵器能夠串聯(lián)一個(gè)A囊袋組合及多個(gè)B囊袋組合，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)封孔段鉆孔更有效的注漿封堵，更有效的避免封孔段鉆孔周圍煤壁裂隙的產(chǎn)生和發(fā)展，而且本發(fā)明對(duì)極小的煤體裂隙也能進(jìn)行填充，使得封孔效果達(dá)到最佳。本封孔方法使封孔段鉆孔周圍產(chǎn)生高應(yīng)力區(qū)，而且后期的漏氣處置將超細(xì)粉塵材料壓入煤壁裂隙，極大降低了鉆孔周圍煤體的透氣性，實(shí)現(xiàn)了對(duì)封孔段鉆孔有效的封孔目的，且本發(fā)明的結(jié)構(gòu)材料和注漿封堵材料強(qiáng)度均不影響采煤機(jī)割煤，且割煤時(shí)不會(huì)產(chǎn)生火花，能夠高效、安全的開(kāi)采。
[0015]【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
圖1是本發(fā)明的A囊袋組合示意圖；
圖2是本發(fā)明的B囊袋組合示意圖；
圖3是本發(fā)明【具體實(shí)施方式】方案I的示意圖；
圖4是本發(fā)明【具體實(shí)施方式】方案I的左視圖；
圖5是本發(fā)明【具體實(shí)施方式】方案I的B-B剖視圖；
圖6是本發(fā)明的過(guò)渡件俯視圖；
圖7是本發(fā)明的過(guò)渡件C-C剖視圖；
圖8是注衆(zhòng)頭不意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例來(lái)對(duì)本發(fā)明進(jìn)行描述。
[0017]本發(fā)明公開(kāi)了一種瓦斯抽釆穿套式封堵器及其使用方法，本發(fā)明的封堵器由注漿管、過(guò)渡件、漏氣處置管、囊袋、單向閥、壓力單向閥、注漿頭、可回收注漿管、抽采管等組合而成?？蓪蝹€(gè)囊袋串聯(lián)起來(lái)，組成多囊袋封堵器。封孔時(shí)將抽采管從若干環(huán)形囊袋中間穿過(guò)。封堵漿液經(jīng)由注漿管進(jìn)入囊袋，囊袋膨脹后把抽采管固定。待壓力升高達(dá)額定壓力后，壓力單向閥打開(kāi)，漿液再進(jìn)入B囊袋組合與B囊袋組合之間的鉆孔位置。本發(fā)明的封堵方法可使部分封孔漿液進(jìn)入煤層裂隙，另外注漿材料的后期膨脹性可以使封孔段產(chǎn)生高應(yīng)力區(qū)，更好的降低封孔段煤層的透氣性。隨著煤層的微量移動(dòng)、變形，煤層裂隙會(huì)逐漸發(fā)育。這時(shí)還可以進(jìn)行后期的漏氣處置，將漏氣處置材料通過(guò)漏氣處置管壓入預(yù)留的空間，使得漏氣處置材料進(jìn)入封孔段煤層裂隙，把發(fā)育的裂隙封堵，從而實(shí)現(xiàn)二次封堵，而且可以多次進(jìn)行漏氣處置，使封堵效果達(dá)到最佳，抽采的瓦斯長(zhǎng)期保持較高濃度。
[0018]如圖3所示，本發(fā)明采用單囊袋組合串聯(lián)的方式，包括安裝有注漿管1、漏氣處置管9、過(guò)渡件4及一號(hào)囊袋14的A囊袋組合、安裝有注漿管1、二號(hào)囊袋15的B囊袋組合、可回收注漿管、注漿頭、剪切銷、壓力單向閥等組成。囊袋與囊袋通過(guò)注漿管和直接頭實(shí)現(xiàn)連接。
[0019]如圖1所示，本發(fā)明A囊袋組合包括一號(hào)囊袋14、注漿管1、漏氣處置管9、橡膠皮套13、過(guò)渡件4、漏氣處置管壓箍10、注漿管壓箍11。如圖2所示，B囊袋組合包括二號(hào)囊袋15、注漿管1、橡膠皮套13、注漿管壓箍11。A囊袋組合，漏氣處置管9和注漿管I穿過(guò)一號(hào)囊袋14的外布套與內(nèi)布套之間。一號(hào)囊袋14兩端分別用漏氣處置管壓箍10和注漿管壓箍11壓緊固定。一號(hào)囊袋14中的注漿管I上加工有出漿小孔，并用橡膠皮套13套裝，加工成單向閥。B囊袋組合中，注漿管I穿過(guò)二號(hào)囊袋15的外布套與內(nèi)布套之間。二號(hào)囊袋15兩端用注漿管壓箍11緊固在注漿管I上。二號(hào)囊袋15中的注漿管I上加工有出漿小孔，并用橡膠皮套13套裝，加工成單向閥。
[0020]如圖5所示，本發(fā)明在囊袋包裹的注漿管上加工有出漿小孔，在此小孔周圍套裝一個(gè)橡膠皮套13，起到單向閥的作用。本發(fā)明在B囊袋組合與B囊袋組合連接的長(zhǎng)注漿管20上加工有出漿小孔，此小孔用鋁箔片17封住，外面再套裝一個(gè)橡膠皮套13，加工成壓力單向閥。[0021 ] 如圖3、5所示，本發(fā)明A囊袋組合放在此瓦斯抽釆穿套式封堵器的最末端。A囊袋組合與B囊袋組合連接的距離相對(duì)較短，此段距離留作后期漏氣處置。B囊袋組合與B囊袋組合之間的注漿管長(zhǎng)度根據(jù)要求可長(zhǎng)可短。
[0022]本發(fā)明最少兩個(gè)囊袋，而且A囊袋組合有且僅有一個(gè)，放在瓦斯抽釆穿套式封堵器的最末端，B囊袋組合至少有一個(gè)。
[0023]在使用時(shí)，本發(fā)明瓦斯抽釆穿套式封堵器連接完成以后，將抽采管從各個(gè)囊袋的內(nèi)層外面與外層內(nèi)面間穿過(guò)。用膠帶把囊袋、抽采管、注漿管固定，避免往封孔段鉆孔插入時(shí)囊袋與抽采管發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)。并將可回收注漿管一端的注漿頭插入過(guò)渡件內(nèi)，再將剪切銷插入剪切銷孔內(nèi)固定注漿頭。慢慢將本裝置插入鉆孔內(nèi)到達(dá)封堵深度?？苫厥兆{管另一端與注漿泵連接，準(zhǔn)備好封孔漿液即可開(kāi)始注漿封堵。將漏氣處置管預(yù)留在鉆孔口處。
[0024]抽采后期瓦斯?jié)舛冉档蜁r(shí)，應(yīng)用漏氣處置材料進(jìn)行漏氣處置。漏氣處置材料采用超細(xì)材料，可以是粉末狀也可以是漿液。若采用粉末狀封堵材料可以進(jìn)行多次漏氣處置。采用漿液材料只可以進(jìn)行一次漏氣處置。通過(guò)高壓將漏氣處置材料壓入A囊袋組合與B囊袋組合之間的漏氣處置空間。在高壓作用下，將超細(xì)的漏氣處置材料壓入漏氣處置空間，進(jìn)而在負(fù)壓和高壓作用下進(jìn)入煤層發(fā)育的裂隙內(nèi)。封堵煤層裂隙，達(dá)到再次封堵的目的。
[0025]漏氣處置材料采用超細(xì)材料，選取強(qiáng)度合適的剪切銷。注漿管采用符合煤礦生產(chǎn)要求的硬管，具有足夠強(qiáng)度。漏氣處置管選用軟管，也需要有足夠強(qiáng)度。本發(fā)明瓦斯抽采多囊袋封堵器的結(jié)構(gòu)材料和注漿封堵材料強(qiáng)度均不影響采煤機(jī)割煤，且割煤時(shí)不會(huì)產(chǎn)生火花，能夠高效、安全的開(kāi)采。
[0026]具體地，一種瓦斯抽釆穿套式封堵器，如圖3所示，該封堵器主要由A囊袋組合及至少一個(gè)B囊袋組合對(duì)接組成，(圖3中為兩個(gè)B囊袋組合)A囊袋組合與B囊袋組合之間的短注漿管3通過(guò)直接頭2對(duì)接，A囊袋組合包括一號(hào)囊袋14、注漿管1、漏氣處置管9及過(guò)渡件4，注漿管I與漏氣處置管9分別穿過(guò)一號(hào)囊袋14，在一號(hào)囊袋14中的注漿管上設(shè)置單向閥；所述B囊袋組合包括一個(gè)二號(hào)囊袋及注漿管1，注漿管I穿過(guò)二號(hào)囊袋15，在每?jī)蓚€(gè)B囊袋組合之間設(shè)置壓力單向閥，所述壓力單向閥的結(jié)構(gòu)為:在長(zhǎng)注漿管20上設(shè)置出漿小孔，在出漿小孔處粘接鋁箔片17，在鋁箔片17上套裝橡膠皮套13。在從一號(hào)囊袋14穿出的注漿管I的自由端固定連接過(guò)渡件4，在過(guò)渡件4上設(shè)置剪切銷孔18(如圖7所示)，剪切銷7插入剪切銷孔18中固定注衆(zhòng)頭5 (如圖3、5所示,注楽:頭5的示意圖如圖8所示)，可回收注漿管6的一端與注漿頭5連接，可回收注漿管6的另一端與注漿泵連接，在一號(hào)囊袋14中的注漿管上設(shè)置出漿小孔，在出漿小孔處套裝橡膠皮套13，本發(fā)明所述封堵器包括至少一個(gè)B囊袋組合，每個(gè)B囊袋組合里包括一個(gè)二號(hào)囊袋15，在二號(hào)囊袋15中的注漿管上設(shè)置出漿小孔，在出漿小孔處套裝橡膠皮套13，從最后一個(gè)二號(hào)囊袋穿出的注漿管I的最末端用細(xì)管塞12封堵。
[0027]本發(fā)明所述A囊袋組合只有一個(gè)，且位于所述裝置的最外端。
[0028]在安裝時(shí)，一種瓦斯抽釆穿套式封堵器，包括可回收注漿管6、注漿頭5、雙層囊袋，以及從雙層囊袋中穿過(guò)的注漿管I。囊袋兩端固定在注漿管I上。在囊袋中間位置的注漿管上鉆有出漿小孔，出漿小孔處套裝有橡膠皮套13。
[0029]A囊袋組合的一號(hào)囊袋為雙層環(huán)形結(jié)構(gòu)，注漿管I及漏氣處置管9設(shè)置在一號(hào)囊袋的內(nèi)層外面與外層內(nèi)面之間，漏氣處置管9是有一定的強(qiáng)度軟管，漏氣處置管9的兩端用漏氣處置管壓箍10壓緊固定，注漿管I的兩端用注漿管壓箍11固定，漿液不能從壓箍縫隙中滲出。
[0030]在從A囊袋組合穿出的注漿管自由端固定一個(gè)過(guò)渡件4。注漿頭5可插入過(guò)渡件4中與一號(hào)囊袋包裹的注漿管I連通。在過(guò)渡件4上開(kāi)有剪切銷孔18，當(dāng)注漿頭5插入過(guò)渡件后，在剪切銷孔18內(nèi)再插入剪切銷7固定注漿頭。
[0031]每?jī)蓚€(gè)相鄰囊袋組合之間用直接頭2把注漿管對(duì)接，做成多個(gè)囊袋組合串聯(lián)的封堵器。
[0032]安裝有漏氣處置管的A囊袋組合務(wù)必放在最外端。
[0033]在B囊袋組合與B囊袋組合之間的長(zhǎng)注漿管20上加工有壓力單向閥。
[0034]B囊袋組合與B囊袋組合之間連接的注漿管長(zhǎng)度根據(jù)要求可長(zhǎng)可短。
[0035]A囊袋組合與B囊袋組合之間留有較短的距離。
[0036]抽采管從多個(gè)囊袋中穿過(guò)，囊袋膨脹時(shí)能把抽采管固定。
[0037]所述A囊袋組合上漏氣處置管的長(zhǎng)度能夠滿足封堵器插入到封堵深度時(shí)，延伸到鉆孔口部。
[0038]注漿完成后用力拔可回收注漿管，注漿頭能夠剪斷剪切銷，拔出可回收注漿管和注漿頭。
[0039]本發(fā)明所述封堵器在抽采后期可進(jìn)行漏氣處置，采用超細(xì)的漏氣處置材料。
[0040]本發(fā)明所述封堵器在臨封堵前，所述A囊袋組合或B囊袋組合都為獨(dú)立結(jié)構(gòu)。
[0041]在一個(gè)實(shí)施例中，A囊袋組合與兩個(gè)B囊袋組合串聯(lián)成三個(gè)囊袋。從A囊袋組合穿出的注漿管I的前端與直接頭2粘接，直接頭2的另一端與短注漿管3的一端粘接，短注漿管3的另一端與直接頭2粘接，直接頭2的另一端與B囊袋組合的注漿管I的一端粘接。
[0042]B囊袋組合的注漿管I的另一端與直接頭2粘接，直接頭2的另一端與長(zhǎng)注漿管20的一端粘接，長(zhǎng)注漿管20的另一端與直接頭2粘接，直接頭2的另一端與B囊袋組合的注漿管I的一端粘接。長(zhǎng)注漿管20上加工有出漿小孔，出漿小孔處粘接有鋁箔片17，再在鋁箔片17上面套裝一個(gè)橡膠皮套13做成壓力單向閥。
[0043]長(zhǎng)注漿管20的另一端與直接頭2粘接，直接頭2的另一端與B囊袋組合的注漿管I粘接。
[0044]本方案最前端連接的B囊袋組合的注漿管I最前端用細(xì)管塞12堵住。
[0045]可回收注漿管6 —端與注漿頭5連接，注漿頭5插入過(guò)渡件4中，然后將剪切銷7插入剪切銷孔18內(nèi)，固定注漿頭5。
[0046]將抽采管8穿過(guò)三個(gè)囊袋。用膠帶粘接固定后連接好抽采管，逐漸插入封孔鉆孔的預(yù)定封堵深度。
[0047]將可回收注漿管的另一端與注漿泵連接，準(zhǔn)備好封孔漿液，即可進(jìn)行注漿封孔。漿液流經(jīng)可回收注漿管6—注漿頭5—過(guò)渡件4一注漿管I一一號(hào)囊袋14一二號(hào)囊袋15—三號(hào)囊袋16。三個(gè)囊袋都進(jìn)入漿液后，注漿壓力達(dá)到設(shè)定壓力時(shí)，鋁箔片17爆裂，漿液進(jìn)入二號(hào)囊袋15、三號(hào)囊袋16之間的空間，待注漿壓力再次升高達(dá)到設(shè)定的飽和壓力時(shí)，停止注漿。
[0048]用力拔可回收注漿管6，注漿頭5將剪切銷7剪斷?？苫厥湛苫厥兆{管6和注漿頭5。將漏氣處置管預(yù)留在封孔鉆孔口處，留待以后漏氣處置。[0049]抽采一定時(shí)間后，瓦斯?jié)舛冉档?，可進(jìn)行漏氣處置處理。將漏氣處置材料通過(guò)高壓壓入一號(hào)囊袋14、二號(hào)囊袋15之間的漏氣處置空間，漏氣處置材料填滿該空間后，在高壓作用下進(jìn)入煤層裂隙內(nèi)。封堵裂隙。降低封孔段鉆孔周圍的煤層透氣性，再次達(dá)到封孔的目的，高效抽采瓦斯。漏氣處置材料可采用超細(xì)的粉末材料，也可采用超細(xì)的漿液。采用粉末材料可進(jìn)行多次漏氣處置，采用漿液材料只可進(jìn)行一次漏氣處置，根據(jù)煤層開(kāi)采條件適當(dāng)選取。
[0050]采用本發(fā)明所述的技術(shù)方案，一方面用漿液充填封孔段鉆孔周邊的裂隙，另一方面利用封孔材料的后期膨脹性對(duì)封孔段鉆孔施加主動(dòng)支護(hù)力，使封孔段鉆孔產(chǎn)生高應(yīng)力區(qū)，降低封孔段鉆孔的煤層透氣性。后期的漏氣處置是在煤層微量移動(dòng)、變形使得煤層裂隙再次發(fā)育后，進(jìn)行的煤層裂隙封堵。再次降低封孔段煤層的透氣性，實(shí)現(xiàn)了多次有效封孔的目的。
[0051]在另一個(gè)實(shí)施例中，A囊袋組合與一個(gè)B囊袋組合串聯(lián)成兩個(gè)囊袋。A囊袋組合的注漿管I的前端與直接頭2粘接，直接頭2的另一端與短注漿管3的一端粘接，短注漿管3的另一端與直接頭2粘接，直接頭2的另一端與B囊袋組合的注漿管I的一端粘接。
[0052]B囊袋組合的注漿管I的前段用細(xì)管塞12堵住。
[0053]可回收注漿管6 —端與注漿頭5連接，注漿頭5插入過(guò)渡件4中，然后將剪切銷7插入剪切銷孔18內(nèi)，固定注漿頭5。
[0054]將抽采管8穿過(guò)兩個(gè)囊袋。用膠帶粘接固定后連接好抽采管，逐漸插入封孔鉆孔的預(yù)定封孔深度。
[0055]將可回收注漿管的另一端與注漿泵連接，準(zhǔn)備好封孔漿液，即可進(jìn)行注漿封孔。漿液流經(jīng)可回收注漿管6—注漿頭5—過(guò)渡件4一注漿管I一一號(hào)囊袋14一二號(hào)囊袋15，待注漿壓力升高達(dá)到設(shè)定的飽和壓力時(shí)，停止注漿。
[0056]用力拔可回收注漿管6，注漿頭5將剪切銷7剪斷?？苫厥湛苫厥兆{管6和注漿頭5。將漏氣處置管預(yù)留在封孔鉆孔口處，留待以后漏氣處置。
[0057]抽采一定時(shí)間后，瓦斯?jié)舛冉档?，可進(jìn)行漏氣處置處理。將漏氣處置材料通過(guò)高壓壓入一號(hào)囊袋14、二號(hào)囊袋15之間的漏氣處置空間，漏氣處置材料填滿該空間后，在高壓作用下進(jìn)入煤層裂隙內(nèi)。封堵裂隙。降低封孔段鉆孔周圍的煤層透氣性，再次達(dá)到封堵的目的，高效抽采瓦斯。漏氣處置材料可采用超細(xì)的粉末材料，也可采用超細(xì)的漿液。采用粉末材料可進(jìn)行多次漏氣處置，采用漿液材料只可進(jìn)行一次漏氣處置，根據(jù)煤層開(kāi)采條件適當(dāng)選取。
[0058]本發(fā)明的使用方法如下:
(51)將A囊袋組合沒(méi)有過(guò)渡件4的一端與B囊袋組合通過(guò)直接頭2把注漿管I連接起來(lái)，B囊袋組合之間通過(guò)直接頭2把注漿管I連接起來(lái)，B囊袋組合之間的距離大于A囊袋組合與B囊袋組合之間的距離；
(52)將抽采管8從A囊袋組合與B囊袋組合中穿過(guò)，抽采管8的兩端具有自由端；
(53)用膠帶分別把A囊袋組合與B囊袋組合中的囊袋與抽采管(8)固定，避免往煤層鉆孔中插入時(shí)囊袋組合與抽采管發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，并在抽采管的最前端連接篩孔管；
(54)將與可回收注漿管(6)連接的注漿頭(5 )插入過(guò)渡件(4)中，把剪切銷(7 )插入剪切銷孔(18)中固定注漿頭； (55)將漏氣處置管(9)接長(zhǎng)，使得封堵器插入到封孔深度時(shí)漏氣處置管能伸展到鉆孔口部位置；
(56)將瓦斯抽采穿套式封堵器連同可回收注漿管(6)和漏氣處置管(9 ) 一起插入煤層鉆孔合適的封孔深度，在插入過(guò)程中對(duì)接抽采管，使抽采管能伸展到鉆孔口部，以便瓦斯抽放；
(57)將漏氣處置管(9)固定在鉆孔口部位置，以便后期漏氣處置；
(58)在將瓦斯抽采穿套式封堵器往鉆孔中插入的過(guò)程中，準(zhǔn)備封孔漿液，并檢查注漿泵及注漿泵上壓力表等；
(59)將可回收注漿管(6)的另一端與注漿泵連接，將注漿泵的進(jìn)漿管插入到封孔漿液中，開(kāi)始注漿封孔；
(510)漿液流經(jīng):注漿泵一可回收注漿管一注漿頭一注漿管一A囊袋組合中的囊袋一B囊袋組合中的囊袋，當(dāng)每個(gè)囊袋都進(jìn)入漿液后，壓力注漿升高，達(dá)到預(yù)定注漿壓力時(shí)，B囊袋組合之間的壓力單向閥打開(kāi)，漿液進(jìn)入B囊袋組合之間的煤層鉆孔中，壓力再次升高，當(dāng)壓力達(dá)到預(yù)定的壓力時(shí)停止注漿；
(511)用力拔可回收注漿管，注漿頭將剪切銷剪斷，回收注漿頭與可回收注漿管，注漿完成，清洗注漿泵與可回收注漿管；
(512)后期隨著煤層瓦斯的排放，煤層裂隙逐漸發(fā)育。封孔段煤層透氣性增加，導(dǎo)致瓦斯?jié)舛冉档?。此時(shí)進(jìn)行漏氣處置，通過(guò)高壓設(shè)備，將超細(xì)的漏氣處置材料通過(guò)漏氣處置管壓入到A囊袋組合與B囊袋組合之間的位置，超細(xì)材料逐漸滲入到煤層裂隙中，封堵封孔段煤層的裂隙，使封孔段煤層的透氣性降低，達(dá)到封堵的目的，從而能夠更高效的抽采瓦斯。
[0059]需要注意的是，上述具體實(shí)施例僅僅是示例性的，在本發(fā)明的上述教導(dǎo)下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上進(jìn)行各種改進(jìn)和變形(例如將閘門(mén)艙體內(nèi)保持高于安全殼內(nèi)壓力變?yōu)楸３峙擉w內(nèi)低于安全殼外的負(fù)壓等)，而這些改進(jìn)或者變形均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，上面的具體描述只是為了解釋本發(fā)明的目的，并非用于限制本發(fā)明。本發(fā)明的保護(hù)范圍由權(quán)利要求及其等同物限定。
【權(quán)利要求】
1.一種瓦斯抽釆穿套式封堵器，其特征在于:所述封堵器主要由A囊袋組合及至少一個(gè)B囊袋組合對(duì)接組成，A囊袋組合包括一號(hào)囊袋(14)、注漿管(I )、漏氣處置管(9)及過(guò)渡件(4)，注漿管(I)與漏氣處置管(9)分別穿過(guò)一號(hào)囊袋(14)，在一號(hào)囊袋(14)中的注漿管上設(shè)置單向閥；所述B囊袋組合包括二號(hào)囊袋(15)及注漿管(I )，注漿管(I)穿過(guò)二號(hào)囊袋(15)，在二號(hào)囊袋(15)中的注漿管上設(shè)置單向閥，A囊袋組合與B囊袋組合之間的短注漿管(3)通過(guò)直接頭(2)對(duì)接，抽釆管(8)穿過(guò)一號(hào)囊袋(14)與二號(hào)囊袋(15)。
2.如權(quán)利要求1所述的瓦斯抽釆穿套式封堵器，其特征在于，A囊袋組合的一號(hào)囊袋(14)為雙層環(huán)形結(jié)構(gòu)，注漿管(I)及漏氣處置管(9)設(shè)置在一號(hào)囊袋的內(nèi)層外面與外層內(nèi)面之間。
3.如權(quán)利要求2所述的瓦斯抽釆穿套式封堵器，其特征在于，所述封堵器包括兩個(gè)B囊袋組合，兩個(gè)B囊袋組合之間的長(zhǎng)注漿管(20 )通過(guò)直接頭(2 )對(duì)接，在長(zhǎng)注漿管(20 )設(shè)置壓力單向閥，從最后一個(gè)二號(hào)囊袋穿出的注漿管(I)的最末端用細(xì)管塞(12)封堵。
4.如權(quán)利要求3所述的瓦斯抽釆穿套式封堵器，其特征在于，所述二號(hào)囊袋為雙層環(huán)形結(jié)構(gòu)，注漿管(I)設(shè)置在二號(hào)囊袋的內(nèi)層外面與外層內(nèi)面之間。
5.如權(quán)利要求3所述的瓦斯抽釆穿套式封堵器，其特征在于，所述過(guò)渡件(4)設(shè)置在從一號(hào)囊袋(14)穿出的注漿管(I)的自由端，在過(guò)渡件(4)上設(shè)置剪切銷孔(18)，剪切銷(7)插入剪切銷孔(18)中固定注漿頭(5)。
6.如權(quán)利要求4或5所述的瓦斯抽釆穿套式封堵器，其特征在于，所述一號(hào)囊袋(14)與漏氣處置管(9)套接的兩端用漏氣處置管壓箍(10)固定，一號(hào)囊袋(14)與注漿管(I)套接的兩端用注漿管壓箍(11)固定。`
7.如權(quán)利要求6所述的瓦斯抽釆穿套式封堵器，其特征在于，所述A囊袋組合只有一個(gè)，且位于所述裝置的最外端。
8.如權(quán)利要求7所述的瓦斯抽釆穿套式封堵器，其特征在于，所述A囊袋組合上漏氣處置管的長(zhǎng)度能夠滿足封堵器插入到封孔深度時(shí)，延伸到鉆孔口部。
9.如權(quán)利要求8所述的瓦斯抽釆穿套式封堵器，其特征在于，所述封堵器在臨封孔前，A囊袋組合或B囊袋組合都為獨(dú)立結(jié)構(gòu)。
10.一種瓦斯抽釆穿套式封堵器的使用方法，其特征在于，包括以下步驟: (51)將A囊袋組合沒(méi)有過(guò)渡件(4)的一端與B囊袋組合通過(guò)直接頭(2)把注漿管(I)連接起來(lái)，B囊袋組合之間通過(guò)直接頭(2)把注漿管(I)連接起來(lái)，B囊袋組合之間的距離大于A囊袋組合與B囊袋組合之間的距離； (52)將抽采管(8)從A囊袋組合與B囊袋組合中穿過(guò)，抽采管(8)的兩端具有自由端； (53)分別把A囊袋組合與B囊袋組合中的囊袋與抽采管(8)固定，并在抽采管的最前端連接篩孔管； (54)將與可回收注漿管(6)連接的注漿頭(5 )插入過(guò)渡件(4)中，把剪切銷(7 )插入剪切銷孔(18)中固定注漿頭； (55)將漏氣處置管(9)接長(zhǎng)，使得封堵器插入到封孔深度時(shí)漏氣處置管能伸展到鉆孔口部位置； (56)將瓦斯抽采穿套式封堵器連同可回收注漿管(6)和漏氣處置管(9 ) 一起插入煤層鉆孔合適的封孔深度，在插入過(guò)程中對(duì)接抽采管，使抽采管能伸展到鉆孔口部；(57)將漏氣處置管(9)固定在鉆孔口部位置； (58)在將瓦斯抽采穿套式封堵器往鉆孔中插入的過(guò)程中，準(zhǔn)備封孔漿液，并檢查注漿泵及注漿泵上壓力表； (59)將可回收注漿管(6)的另一端與注漿泵連接，將注漿泵的進(jìn)漿管插入到封孔漿液中，開(kāi)始注漿封孔； (510)漿液流經(jīng):注漿泵一可回收注漿管一注漿頭一注漿管一A囊袋組合中的囊袋一B囊袋組合中的囊袋，當(dāng)每個(gè)囊袋都進(jìn)入漿液后，壓力注漿升高，達(dá)到預(yù)定注漿壓力時(shí)，B囊袋組合之間的壓力單向閥打開(kāi)，漿液進(jìn)入B囊袋組合之間的煤層鉆孔中，壓力再次升高，當(dāng)壓力達(dá)到預(yù)定的壓力時(shí)停止注漿； (511)用力拔可回收注漿管，注漿頭將剪切銷剪斷，回收注漿頭與可回收注漿管，注漿完成，清洗注漿泵與可回收注漿管； (512)后期瓦斯?jié)舛冉档蜁r(shí)，進(jìn)行漏氣處置，通過(guò)高壓設(shè)備，將超細(xì)的漏氣處置材料通過(guò)漏氣處置管(9)壓入到A囊袋組合與B囊袋組合之間的位置，超細(xì)材料逐漸滲入到煤層裂隙中，封堵封孔段煤層的 裂隙。
【文檔編號(hào)】E21B33/12GK103452522SQ201310405906
【公開(kāi)日】2013年12月18日 申請(qǐng)日期:2013年9月9日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月9日
【發(fā)明者】孫玉寧, 馬耕, 黃小明, 張國(guó)平, 周成龍, 楊坤, 丁立陪 申請(qǐng)人:河南理工大學(xué)