本發明專利技術涉及囊袋封孔器、密接式瓦斯抽采鉆孔封孔方法及裝置，屬于煤礦井下瓦斯抽采鉆孔封孔技術領域，囊袋封孔器的囊袋為堿溶性囊袋，在一定PH值的堿性溶液內能夠自動溶解；封孔漿液為堿變性封孔漿液，隨著水分的流失堿性增強，當封孔漿液漸變至一定PH值時囊袋溶解，封孔漿液與鉆孔壁直接接觸并硬化固結形成堵頭。本發明專利技術中堵頭的承壓能力比全包裹囊袋封孔器形成的堵頭高了數倍，不僅保證了囊袋封孔段的密封效果，也為高帶壓注漿提供了基礎，實現了在注漿壓力作用下，將封孔漿液注入鉆孔封孔段及孔周裂隙，能夠有效確保鉆孔封堵效果，提高瓦斯抽采效率，為煤礦的高效抽采、安全生產和瓦斯有效利用提供技術保障，具有較高的市場推廣應用價值。推廣應用價值。推廣應用價值。
【技術實現步驟摘要】
囊袋封孔器、密接式瓦斯抽采鉆孔封孔方法及裝置
[0001]本專利技術屬于煤礦井下瓦斯抽采鉆孔封孔
，涉及囊袋封孔器、密接式瓦斯抽采鉆孔封孔方法及裝置。
技術介紹
[0002]目前，瓦斯災害仍是制約煤礦安全生產的最主要因素。瓦斯高效抽采是防治煤礦瓦斯災害事故的根本措施，由于井下鉆孔具有施工簡便、成本低等優點，在煤礦中得到了廣泛的應用。高效抽采要求在抽采負壓的引流作用下，盡快盡多地將煤體中的瓦斯抽出以保障回采過程中的安全生產，有效地將鉆孔與抽采管進行封堵連接，避免抽采負壓在孔口位置泄漏導致無法作用到全孔段、無法實現高效抽采。由此可見，瓦斯抽采鉆孔封孔技術及工藝的發展，對煤礦瓦斯災害的防治與礦井安全生產具有十分重要的作用。
[0003]目前，由于高分子膨脹材料的粘度大和硬化后強度低、水泥砂漿凝固易收縮等原因，封孔工藝一般為兩堵一注帶壓封孔工藝，即在封孔段兩端采用封孔器形成堵頭，再向中間段注入封孔材料。由于巷道開挖和鉆孔施工后形成了空洞空間，地應力會重新分布，在靠近巷道的鉆孔孔口位置存在較為發育的裂隙通道，因此，為確保封孔效果，需在一定壓力條件下，將封孔漿液盡量壓入裂隙中進行封堵，減少漏氣通道以提高封孔效果，這就要求起堵頭作用的封孔器承壓能力足夠大。
[0004]封孔器主要有膠囊式封孔器和過濾式囊袋封孔器兩種，膠囊式封孔器是封孔材料注入封孔器后起壓，將封孔器的橡膠外殼撐起膨脹，并在壓力作用下實現對鉆孔壁擠壓密封；過濾式囊袋封孔器是將封孔漿液中的水分過濾，保留干料形成堵頭，實現承壓功能。膠囊式封孔器由于成本較高，加之割煤機回采要求不能使用鐵質封孔管，而聚氯乙烯管的承壓能力有限，使得扣壓密封等環節受到限制，無法承受高壓力；過濾式囊袋封孔器均為布質囊袋，由于其介于封孔材料與鉆孔壁中間，阻止了封孔材料與煤巖體的直接硬化固結，其提供的承壓能力也十分有限。因此，目前的帶壓注漿封孔的最高壓力一般在2MPa左右，通過回采時暴露的鉆孔封孔情況看，孔周裂隙中基本沒有封孔材料存在，這就對封孔方法提出了更高的要求，需要一種能夠提供更高注漿壓力的封孔工藝，以提高封孔和瓦斯抽采效果，這也對煤礦安全、高效生產具有重大的現實意義。
技術實現思路
[0005]有鑒于此，本申請的目的在于提供囊袋封孔器、密接式瓦斯抽采鉆孔封孔方法及裝置，以提高堵頭的承壓能力。
[0006]為達到上述目的，本專利技術提供如下技術方案：
[0007]一種密接式瓦斯抽采鉆孔封孔方法，采用囊袋封孔器和堿變性封孔漿液；囊袋封孔器的囊袋為堿溶性囊袋，在一定PH值的堿性溶液內能夠自動溶解；封孔漿液隨著水分的流失堿性增強，當封孔漿液漸變至一定PH值時囊袋溶解，封孔漿液與鉆孔壁直接接觸并硬化固結形成堵頭。
[0008]可選地，包括以下步驟：
[0009]S1將囊袋封孔器和注漿管按照封孔參數固定在封孔管上，并將其送至井內預定位置；
[0010]S2通過注漿泵將按比例配置好的封孔漿液經注漿管注入位于封孔管兩端的囊袋封孔器內至封孔漿液充滿囊袋封孔器，持續注漿，囊袋封孔器內的封孔漿液因受擠壓水分濾出，隨著水分的逐漸濾出，囊袋封孔器內的封孔漿液變黏稠且PH值逐漸升高，當升至一定PH值時囊袋溶解，封孔漿液與鉆孔壁直接接觸并硬化固結形成堵頭；
[0011]S3持續注漿，堵頭承壓達到爆破閥額定壓力后，位于封孔段中部的爆破閥開啟，封孔漿液流向封孔中間段，待封孔漿液充滿中間段，在高注漿壓力作用下封孔漿液進入鉆孔周圍煤巖體裂隙并硬化固結，完成對封孔段及孔周漏氣通道的封堵。
[0012]可選地，囊袋封孔器的囊袋長度為700～1000mm，由端頭過濾性不可溶解材質和中間段堿溶性材質構成。
[0013]可選地，端頭過濾性不可溶解材質為高強度阻燃抗靜電棉麻布，長度為150～250mm。
[0014]可選地，封孔漿液水分濾失率＞50％后，PH值＞8.5。
[0015]可選地，封孔漿液在含水飽和時，PH值為6.5～7.5。
[0016]可選地，封孔漿液的粘度＞12cm。
[0017]一種囊袋封孔器，包括囊袋，囊袋包括中間段和位于中間段前后兩側的端頭，中間段的材質為堿溶性材質，端頭材質為具有過濾功能的不可溶解材質。
[0018]一種密接式瓦斯抽采鉆孔封孔裝置，包括封孔管、套設在封孔管兩端的囊袋封孔器、貫穿囊袋封孔器設置的注漿管，注漿管對應囊袋封孔器的位置設有漿液出口，注漿管對應封孔管的中部位置設有壓力爆破閥，囊袋封孔器為上述所述的囊袋封孔器。
[0019]本專利技術的有益效果在于：通過采用囊袋封孔器和堿變性封孔漿液，使得濃縮的封孔漿液可與鉆孔壁直接接觸并硬化固結形成密接式堵頭，此種密接式堵頭的承壓能力比全包裹囊袋封孔器形成的堵頭高了數倍，不僅保證了囊袋封孔段的密封效果，也為高帶壓注漿提供了基礎，實現了在注漿壓力作用下，將封孔漿液注入鉆孔封孔段及孔周裂隙，能夠有效確保鉆孔封堵效果，提高瓦斯抽采效率，為煤礦的高效抽采、安全生產和瓦斯有效利用提供技術保障，具有較高的市場推廣應用價值。
[0020]本專利技術的其他優點、目標和特征在某種程度上將在隨后的說明書中進行闡述，并且在某種程度上，基于對下文的考察研究對本領域技術人員而言將是顯而易見的，或者可以從本專利技術的實踐中得到教導。本專利技術的目標和其他優點可以通過下面的說明書來實現和獲得。
附圖說明
[0021]為了使本專利技術的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本專利技術作優選的詳細描述，其中：
[0022]圖1為封孔方法的原理圖；
[0023]圖2為封孔器的結構示意圖。
[0024]附圖標記：封孔管1、煤層2、孔周裂隙3、注漿管4、囊袋封孔器5、抽采鉆孔6、端頭7、
中間段8、爆破閥9、注漿管堵頭10。
具體實施方式
[0025]以下通過特定的具體實例說明本專利技術的實施方式，本領域技術人員可由本說明書所揭露的內容輕易地了解本專利技術的其他優點與功效。本專利技術還可以通過另外不同的具體實施方式加以實施或應用，本說明書中的各項細節也可以基于不同觀點與應用，在沒有背離本專利技術的精神下進行各種修飾或改變。需要說明的是，以下實施例中所提供的圖示僅以示意方式說明本專利技術的基本構想，在不沖突的情況下，以下實施例及實施例中的特征可以相互組合。
[0026]其中，附圖僅用于示例性說明，表示的僅是示意圖，而非實物圖，不能理解為對本專利技術的限制；為了更好地說明本專利技術的實施例，附圖某些部件會有省略、放大或縮小，并不代表實際產品的尺寸；對本領域技術人員來說，附圖中某些公知結構及其說明可能省略是可以理解的。
[0027]本專利技術實施例的附圖中相同或相似的標號對應相同或相似的部件；在本專利技術的描述中，需要理解的是，若有術語“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本專利技術和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此附圖中描述位置關系的本文檔來自技高網...
【技術保護點】
【技術特征摘要】
1.一種密接式瓦斯抽采鉆孔封孔方法，其特征在于：采用囊袋封孔器和堿變性封孔漿液；囊袋封孔器的囊袋為堿溶性囊袋，在一定PH值的堿性溶液內能夠自動溶解；封孔漿液隨著水分的流失堿性增強，當封孔漿液漸變至一定PH值時囊袋溶解，封孔漿液與鉆孔壁直接接觸并硬化固結形成堵頭。2.根據權利要求1所述的一種密接式瓦斯抽采鉆孔封孔方法，其特征在于：包括以下步驟：S1將囊袋封孔器和注漿管按照封孔參數固定在封孔管上，并將其送至井內預定位置；S2通過注漿泵將按比例配置好的封孔漿液經注漿管注入位于封孔管兩端的囊袋封孔器內至封孔漿液充滿囊袋封孔器，持續注漿，囊袋封孔器內的封孔漿液因受擠壓水分濾出，隨著水分的逐漸濾出，囊袋封孔器內的封孔漿液變黏稠且PH值逐漸升高，當升至一定PH值時囊袋溶解，封孔漿液與鉆孔壁直接接觸并硬化固結形成堵頭；S3持續注漿，堵頭承壓達到爆破閥額定壓力后，位于封孔段中部的爆破閥開啟，封孔漿液流向封孔中間段，待封孔漿液充滿中間段，在高注漿壓力作用下封孔漿液進入鉆孔周圍煤巖體裂隙并硬化固結，完成對封孔段及孔周漏氣通道的封堵。3.根據權利要求1所述的一種密接式瓦斯抽采鉆孔封孔...
【專利技術屬性】
技術研發人員：熊偉，
申請(專利權)人：中煤科工集團重慶研究院有限公司，
類型：發明
國別省市：
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