CN106437611B - 瓦斯抽采钻孔孔内预制管道带压注浆封孔方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种瓦斯抽采钻孔孔内预制管道带压注浆封孔方法及装置，首先制备双层环形袋子，环形腔内端密封、外端开口并连接注浆接头；然后将注胀式管子***双层环形袋子中心，再将双层环形袋子与注胀式管子一起***钻孔内部，向注胀式管子内注入高压水使其膨胀；再向双层环形袋子的环形腔内注入水泥浆；等待水泥浆凝固后，将注胀式管子排水泄压后取出。本发明巧妙地利用中心注胀式管子作为预制水泥管的内模支撑，操作非常简便，低成本。水泥管强度大，抗压强度是现有PVC抽放管的三倍。
Description
技术领域
本发明涉及煤矿技术领域中的封孔技术，具体涉及一种瓦斯抽采钻孔孔内预制管道带压注浆封孔方法及装置。
背景技术
随着开采深度的增加，煤层瓦斯压力和含量增大，煤质松软，煤层透气性低，煤层瓦斯不易在采前抽采，煤与瓦斯突出危险性日趋严重，我国已成为世界上突出最严重的产煤国家。为了在采前消除煤层的突出危险性，使高瓦斯突出煤层转化为低瓦斯煤层，需采用区域性瓦斯抽采方法。
我国受瓦斯灾害威胁的矿井已经普遍采用预抽瓦斯的方式来防止瓦斯灾害。煤矿生产中的尘害问题依然严峻，煤矿工人尘肺病发病率较高，煤尘***时有发生，瓦斯突出是煤矿井下一种严重的自然灾害，严重制约煤矿的安全生产。向煤层或煤层注水是采煤生产过程中防止回采工作面煤尘的一种积极有效的措施。传统简便方法是直接采用水泥砂浆封孔，将瓦斯抽放管***钻孔的封孔段底部用木楔或棉纱堵住然后将水泥封孔。待水泥石浆凝固后便可抽气。用水泥砂浆封孔注水耗费时间长，密封效果欠佳，承受气压能力不强，而且耗费材料多、操作不方便。
发明内容
针对现有煤矿瓦斯抽采封孔技术存在的缺陷和问题，本发明提供一种瓦斯抽采钻孔孔内预制管道带压注浆封孔方法及装置。
本发明解决其技术问题所采用的方案是：一种瓦斯抽采钻孔孔内预制管道带压注浆封孔方法，包括以下步骤：
第一步：制备双层环形袋子，双层环形袋子包括内、外两层直径不同的管状袋子，内、外层袋子套装在一起形成环形腔，环形腔内端密封、外端开口并连接注浆接头；
第二步：将注胀式管子***双层环形袋子中心，所述注胀式管子内端封闭、外端开口并连接注水接头；注胀式管子的内端与双层环形袋子的内端临时固定在一起；
第三步：在煤层钻孔后，利用硬质杆件将双层环形袋子与注胀式管子一起***钻孔内部后，取出硬质杆件；
第四步：向注胀式管子内注入高压水使其膨胀；
第五步：向双层环形袋子的环形腔内注入水泥浆；
第六步：等待水泥浆凝固后，将注胀式管子排水泄压后取出，位于双层环形袋子内的水泥凝固形成的环形水泥管子与钻孔内壁紧密结合。
所述注胀式管子外表面复合有耐磨层。在注胀式管子的管壁内侧或外侧复合拉丝，拉丝的内端通过绳子或胶带与双层环形袋子临时固定。所述硬质杆件为多段对接组合连接式。
一种瓦斯抽采钻孔孔内预制管道带压注浆封孔装置，包括双层环形袋子、注胀式管子和硬质杆件，其中，所述双层环形袋子包括内、外两层直径不同的管状袋子，内、外层袋子套装在一起形成环形腔，环形腔内端密封、外端开口并连接注浆接头；所述注胀式管子内端封闭、外端开口并连接注水接头；注胀式管子的内端与双层环形袋子的内端临时固定在一起。
所述注胀式管子外表面复合有耐磨层。在注胀式管子的管壁内侧或外侧复合拉丝，拉丝的内端通过绳子或胶带与双层环形袋子临时固定。所述硬质杆件为多段对接组合连接式。
所述注浆接头位于双层环形袋子的侧面或者端口。所述注水接头位于注胀式管子的侧面或者端口。
本发明的有益效果：
本发明提供一种直接在煤层钻孔内预制出水泥管的方法，利用双层环形袋子的内外层作为预制水泥管的内外模，巧妙地利用中心注胀式管子作为预制水泥管的内模支撑，利用钻孔内壁作为预制水泥管的外模支撑，而且注胀式管子放水后能灵活取出，该方法操作非常简便，低成本。
本发明用以代替现有的PVC抽放管。制作速度快且效果好。水泥管强度大，抗压强度是现有PVC抽放管的三倍。
本发明中双层环形袋子和水泥管一体作为抽放管使用，封孔效果好、安全可靠、适用性强。
附图说明
图1是本发明使用的双层环形袋子示意图；
图2是本发明使用的注胀式管子示意图；
图3是本发明使用的硬质杆件示意图；
图4是本发明中将双层环形袋子和注胀式管子一起推送示意图；
图5是本发明注胀式管子充水膨胀状态示意图。
图中标号：1为双层环形袋子的外层，2为双层环形袋子的内层，3为双层环形袋子的环形腔，4为双层环形袋子的密封端，5为注胀式管子，6为注胀式管子的密封端，7为粘连带，8为注水接头，9为注浆接头，10为双层环形袋子中心通道，11为硬质杆件，12为注胀式管子内腔。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
实施例1：瓦斯抽采钻孔孔内预制管道带压注浆封孔方法包括以下步骤，以下步骤并无先后顺序差别。
第一步：制备双层环形袋子。参见图1，双层环形袋子的外层1的直径大于双层环形袋子的内层2，双层环形袋子的环形腔3的内端密封，双层环形袋子的环形腔3的外端开口并连接注浆接头。双层环形袋子实质是柔性模具，用于注入水泥浆不漏浆为目的。
第二步：将注胀式管子5***双层环形袋子中心，并对齐。参见图2，注胀式管子内端封闭、外端开口并连接注水接头。注胀式管子5的内端与双层环形袋子的内端临时固定在一起。例如，通过胶带连接在一起，但通过用力拉扯能使其分离。
第三步：在煤层钻孔，钻孔直径113毫米，深度15-20米。利用硬质杆件将双层环形袋子与注胀式管子5一起***钻孔内部后，取出硬质杆件。参见图3和图4，硬质杆件可以采用多段对接组合连接式。
第四步：向注胀式管子5内注入高压水使其膨胀。参见图5，直径膨胀到100毫米，注胀式管子5支撑双层环形袋子的内层2，钻孔内壁支撑双层环形袋子的外层1。从而双层环形袋子的环形腔3变成环形模腔。
第五步：向双层环形袋子的环形腔3内注入水泥浆，凝固时间30分钟。等待水泥浆凝固后，将注胀式管子5排水泄压后取出，位于双层环形袋子内的水泥凝固形成的环形水泥管子与钻孔内壁紧密结合，水泥管子内径100毫米。
可以在注胀式管子5外表面复合有耐磨层。以及，可以在注胀式管子5的管壁内侧或外侧复合拉丝，拉丝的内端通过绳子或胶带与双层环形袋子临时固定。
实施例2：瓦斯抽采钻孔孔内预制管道带压注浆封孔装置包括双层环形袋子、注胀式管子和硬质杆件。
参见图1，双层环形袋子包括内、外两层直径不同的管状袋子，内、外层袋子套装在一起形成环形腔，环形腔内端密封、外端开口并连接注浆接头。
参见图2，注胀式管子内端封闭、外端开口并连接注水接头；注胀式管子的内端与双层环形袋子的内端临时固定在一起。
参见图3，硬质杆件为多段对接组合连接式。
参见图4，注浆接头位于双层环形袋子的侧面。所述注水接头位于注胀式管子的端口。
另外，还可以在注胀式管子的管壁内侧或外侧复合拉丝，拉丝的内端通过绳子或胶带与双层环形袋子临时固定。
实施例3：在实施例2基础上，将注浆接头位于双层环形袋子的侧面。所述注水接头位于注胀式管子的侧面。
Claims (10)
1.一种瓦斯抽采钻孔孔内预制管道带压注浆封孔方法，其特征在于，包括以下步骤：
第一步：制备双层环形袋子，双层环形袋子包括内、外两层直径不同的管状袋子，内、外层袋子套装在一起形成环形腔，环形腔内端密封、外端开口并连接注浆接头；
第二步：将注胀式管子***双层环形袋子中心，所述注胀式管子内端封闭、外端开口并连接注水接头；注胀式管子的内端与双层环形袋子的内端临时固定在一起；
第三步：在煤层钻孔后，利用硬质杆件将双层环形袋子与注胀式管子一起***钻孔内部后，取出硬质杆件；
第四步：向注胀式管子内注入高压水使其膨胀；
第五步：向双层环形袋子的环形腔内注入水泥浆；
第六步：等待水泥浆凝固后，将注胀式管子排水泄压后取出，位于双层环形袋子内的水泥凝固形成的环形水泥管子与钻孔内壁紧密结合。
2.根据权利要求1所述的瓦斯抽采钻孔孔内预制管道带压注浆封孔方法，其特征在于，所述注胀式管子外表面复合有耐磨层。
3.根据权利要求1所述的瓦斯抽采钻孔孔内预制管道带压注浆封孔方法，其特征在于，在注胀式管子的管壁内侧或外侧复合拉丝，拉丝的内端通过绳子或胶带与双层环形袋子临时固定。
4.根据权利要求1所述的瓦斯抽采钻孔孔内预制管道带压注浆封孔方法，其特征在于，所述硬质杆件为多段对接组合连接式。
5.一种瓦斯抽采钻孔孔内预制管道带压注浆封孔装置，其特征是：包括双层环形袋子、注胀式管子和硬质杆件，其中，所述双层环形袋子包括内、外两层直径不同的管状袋子，内、外层袋子套装在一起形成环形腔，环形腔内端密封、外端开口并连接注浆接头；所述注胀式管子内端封闭、外端开口并连接注水接头；注胀式管子的内端与双层环形袋子的内端临时固定在一起。
6.根据权利要求5所述的瓦斯抽采钻孔孔内预制管道带压注浆封孔装置，其特征是：所述注胀式管子外表面复合有耐磨层。
7.根据权利要求5所述的瓦斯抽采钻孔孔内预制管道带压注浆封孔装置，其特征是：在注胀式管子的管壁内侧或外侧复合拉丝，拉丝的内端通过绳子或胶带与双层环形袋子临时固定。
8.根据权利要求5所述的瓦斯抽采钻孔孔内预制管道带压注浆封孔装置，其特征是：所述硬质杆件为多段对接组合连接式。
9.根据权利要求5所述的瓦斯抽采钻孔孔内预制管道带压注浆封孔装置，其特征是：所述注浆接头位于双层环形袋子的侧面或者端口。
10.根据权利要求5所述的瓦斯抽采钻孔孔内预制管道带压注浆封孔装置，其特征是：所述注水接头位于注胀式管子的侧面或者端口。
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| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Li Hui Inventor after: Zhang Xuezeng Inventor after: Wei Jianping Inventor before: Li Hui Inventor before: Wei Jianping |
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| CB03 | Change of inventor or designer information | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20181204 Termination date: 20201024 |
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |