CN102071962B - 一种下行孔封孔方法 - Google Patents
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Abstract
一种下行孔封孔方法，适用于下行瓦斯抽放钻孔和测压孔。该方法首先从巷道向下方煤层方向施工一个下行外孔，下行外孔钻至煤层顶板时停止钻进，退出钻杆；沿下行外孔底部向内继续施工一个下行内孔，直至下行内孔进入煤层或穿过煤层后停止钻进，退出钻杆；向下行外孔内***前部固定有环形软塞的瓦斯抽放管，直至瓦斯抽放管的前端部进入下行内孔中、且环形软塞封堵在下行内孔连接处；向下行外孔内注入封孔浆液，通过注浆将下行外孔进行密封。克服了用聚氨酯挡浆时膨胀较快不易送达指定地点的难题，同时也克服了因挡浆效果不好而导致浆液流入钻孔底部将整个钻孔密封的困难。其方法简单，密封效果好，省时省力，工效高。
Description
技术领域
本发明涉及一种封孔方法，尤其是一种适用于从上伏煤层向下伏煤层施工下行钻孔进行抽放煤层瓦斯和测试煤层瓦斯压力的下行孔封孔方法。
背景技术
煤层瓦斯是导致矿井瓦斯***和煤与瓦斯突出的主要因素之一，为了确保在回采过程中避免工作面瓦斯超限，消除工作面的突出危险性，抽放煤层瓦斯为主要的措施之一。而抽放效果和钻孔的密封效果密切相关，钻孔密封较差时，会产生漏气现象，钻孔负压一般较低，抽放瓦斯能力降低。为此，为了提高钻孔抽放瓦斯的效果，必须提高钻孔密封质量。
下行钻孔抽放煤层瓦斯在矿井中应用比较普遍，目前，下行钻孔可以采用聚氨酯或水泥砂浆等材料进行封闭。但是，聚氨酯封闭长度普遍较短，密封深度比较浅，不能很好的密封裂隙，容易漏气；而采用水泥砂浆等液体材料进行封孔时，需要采用胶囊等充填物放置在钻孔内部用于挡浆液，由于无法看见挡浆的效果，因此，这种密封的效果不能得到保证。钻孔密封之后，还将会在地应力的作用下发生变形，同时产生大量的次生裂隙，最终可能导致钻孔漏气，降低了瓦斯抽放能力。
此外，煤层瓦斯压力也为煤层的主要参数之一，我国相关煤矿法规规定，煤层在开采之前必须要首先测试煤层的瓦斯压力。测试煤层瓦斯压力最好使用上行孔，但是很多条件下不具备上行孔施工条件，必须采用下行钻孔测试，同样会受到挡浆和地应力演变破坏钻孔的影响，导致不能准确测试煤层瓦斯压力。
因此，下行瓦斯抽放孔和测压孔的封孔效果普遍不理想。
发明内容
技术问题：本发明提供的一种下行孔封孔方法，通过两次钻孔，使得孔径不同，给钻孔内部采用环形软塞挡浆提供了条件，从而确保钻孔注浆密封效果。
技术方案：本发明的一种下行孔封孔方法：
a、从巷道向下方煤层方向施工孔径为90mm～200mm的一个下行外孔，下行外孔钻至煤层顶板距离煤层约1 m处时停止钻进，退出钻杆；
b、向下行外孔底部向煤层方向继续施工孔径为40mm～75mm的一个下行内孔，直至下行内孔进入煤层不低于1 m或穿过煤层后停止钻进，退出钻杆；
c、往下行外孔内***前部固定有环形软塞的瓦斯抽放管，直至瓦斯抽放管的前端部进入下行内孔中、且环形软塞封堵在下行内孔和下行外孔的连接处；
d、向下行外孔内注入封孔浆液，直至浆液注满下行外孔。
所述的环形软塞的直径介于下行外孔和下行内孔的直径之间；所述的环形软塞固定在距离瓦斯抽放管前端部1~2m的位置处。
有益效果：本发明适用于下行瓦斯抽放钻孔和测压孔，采用“二次钻孔+环形软塞+浆液”的方法将钻孔和密封有机结合，提高钻孔的密封质量，通过施工下行外孔之后，在下行外孔孔底继续施工下行内孔，根据不同孔径连接处的差异，放入瓦斯抽放管的同时通过安放环形软塞堵住内外孔连接处，通过注浆将下行外孔进行密封。克服了用聚氨酯挡浆时，由于膨胀较快不易送达指定地点的难题，同时也克服了因挡浆效果不好而导致浆液流入钻孔底部将整个钻孔密封的困难。由于挡浆地点可以精确控制，并采用了注浆的方式进行密封，为确保钻孔抽放瓦斯的效果和瓦斯压力测试结果的准确性提供保障，通过该封孔方法的实施，可以提高钻孔瓦斯抽放浓度50%以上，不论是用于瓦斯抽放还是用于煤层瓦斯压力的测试，方法简单，密封效果好，省时省力，工效高，具有广泛的实用性。
附图说明
图1是本发明的下行孔封孔方法工艺示意图。
图2是图中的A-A的结构示意图。
图中：1-下行外孔；2-浆液；3-瓦斯抽放管；4-环形软塞；5-下行内孔
具体实施方式
如图所示，本发明的下行孔封孔方法：首先用大钻头按照已有的钻孔方法从巷道向下方煤层方向施工孔径为90mm～200mm的一个下行外孔1，下行外孔1钻至煤层顶板距离煤层约1 m处时停止钻进，退出钻杆；然后用小钻头按照已有的钻孔方法沿下行外孔1底部向煤层方向继续施工孔径为40mm～75mm的一个下行内孔5，直至下行内孔5进入煤层不低于1 m或穿过煤层后停止钻进，退出钻杆，如果钻孔为瓦斯抽放孔，则下行内孔5应穿透煤层，如果钻孔用于测压，则要求下行内孔5进入煤层不低于1 m。在距离瓦斯抽放管3前部套装固定有环形软塞4，环形软塞4为圆锥形，圆锥顶朝向钻孔内部，环形软塞4的直径介于下行外孔1和下行内孔5的直径之间，将瓦斯抽放管3***钻孔内，确保瓦斯抽放管3进入下行内孔5中，使环形软塞4固定在下行外孔1和下行内孔5的连接处，且紧密连接。环形软塞4固定在距离瓦斯抽放管3前端部1~2m的位置处；之后采用已有的常规方法向下行外孔1内注入封孔浆液2，直至浆液2注满下行外孔1，完成封孔。
Claims (3)
1.一种下行孔封孔方法，其特征在于包括如下步骤：
a、从巷道向下方煤层方向施工孔径为90mm～200mm的一个下行外孔（1），下行外孔（1）钻至煤层顶板距离煤层约1 m处时停止钻进，退出钻杆；
b、沿下行外孔（1）底部向煤层方向继续施工孔径为40mm～75mm的一个下行内孔（5），直至下行内孔（5）进入煤层不低于1 m或穿过煤层后停止钻进，退出钻杆；
c、向下行外孔（1）内***前部固定有环形软塞（4）的瓦斯抽放管（3），直至瓦斯抽放管（3）的前端部进入下行内孔（5）中、且环形软塞（4）封堵在下行内孔（5）和下行外孔（1）的连接处；
d、往下行外孔（1）内注入封孔浆液（2），直至浆液（2）注满下行外孔（1）。
2.根据权利要求1所述的一种下行孔封孔方法，其特征在于：所述的环形软塞（4）的直径介于下行外孔（1）和下行内孔（5）的直径之间。
3.根据权利要求1所述的一种下行孔封孔方法，其特征在于：所述的环形软塞（4）固定在距离瓦斯抽放管（3）前端部1~2m的位置处。
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