CN201671588U - 一种下向长钻孔测压封孔装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种下向长钻孔测压封孔装置，它在钻孔下端设置有一内装遇水膨胀材料的橡皮套，橡皮套的上、下两端分别设置有一挡盘，一瓦斯管穿过橡皮套和两挡盘伸入到钻孔下端的瓦斯室，一胶囊注液管***到橡皮套中；在钻孔上端设置有一内装双组份材料的固定装置，固定装置与橡皮套之间形成一钻孔分隔空间，一注浆管、一回浆管穿过固定装置伸入到分隔空间中。橡皮套注入水后，发生化学反应迅速膨胀，阻断下部瓦斯室与上部钻孔的联通。橡皮套两端挡盘阻止化学材料向轴向膨胀，产生足够大的径向变形和应力。固定装置隔断钻孔与外部空间的联系。通过在固定装置与橡皮套之间的钻孔空间带压注入膨胀水泥或其它封孔材料，可以主动地密封钻孔周边的裂隙。

Description

一种下向长钻孔测压封孔装置
技术领域
本实用新型涉及瓦斯测压装置，特别是关于一种煤层瓦斯下向长钻孔测压密封装置。
背景技术
在进行煤层瓦斯压力测定时，有时会遇到穿层测压钻孔是下向的，而且长度较长(＞20m)。下向钻孔测压时有两个技术难点：一是在钻孔施工时，一般底部都有积水，在测压时需要率先排出水，否则影响测压结果；二是钻孔内的封孔材料易在重力或注浆压力作用下进入到钻孔底部的测压室，堵塞测压管路，造成测压失败。目前广泛应用的主动式胶囊-密封液测压装置可以解决第二个问题，但对于大于20m的长钻孔，该装置送不到位，无法进行测压。为防止封孔材料进入测压室阻塞测压管路，目前采用在测压室上部缠绕聚氨酯、棉纱、海带等方式，其承压和密封能力有限，无法形成可靠的测压室，致使后续加压注入化学浆液时，浆液流入测压室。同时，由于瓦斯室隔断耐压有限，在封堵隔断与孔口间的钻孔空间时，注浆压力也上不去，封堵钻孔裂隙效果也不好。
发明内容
针对上述问题，本实用新型的目的是提供一种钻孔封堵效果好，同时不易阻塞测压管路的下向长钻孔测压封孔装置。
为实现上述目的，本实用新型采取以下技术方案：一种下向长钻孔测压封孔装置，它在钻孔下端设置有一内装遇水膨胀材料的橡皮套，所述橡皮套的上、下两端分别连接有一挡盘，上端所述挡盘由一连接管拉拽；一瓦斯管从外部穿过橡皮套和两挡盘，伸入到钻孔下端的瓦斯室，所述瓦斯管伸入到瓦斯室的部分上连接有瓦斯进气筛管，一胶囊注液管从外部***到所述橡皮套中；在钻孔上端设置有一内装双组分膨胀材料的固定装置，所述固定装置与橡皮套之间形成一钻孔分隔空间，一注浆管、一回浆管均穿过固定装置伸入到所述分隔空间中，所述瓦斯管、胶囊注液管、连接管同时穿过所述固定装置。
所述瓦斯管外露出所述钻孔的一端安装有压力表。
所述橡皮套和两挡盘可以一体制作。
所述注浆管上安有注浆泵，所述回浆管上安有高压阀门。
所述固定装置与橡皮套之间的钻孔分隔空间中带压注有膨胀水泥或其它化学封孔材料。
本实用新型由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本实用新型在钻孔的下端设置内装遇水膨胀材料的橡皮套，注入水后，可以发生化学反应迅速膨胀，阻断下部瓦斯室与上部钻孔的联通。2、在橡皮套上、下两端设置有挡盘，可以阻止遇水膨胀材料在钻孔轴向方向上的膨胀，使橡皮套尽可能产生足够大的径向变形和应力，这样就可使遇水膨胀材料在径向上主动膨胀支护密封，完成主动密封。3、本实用新型在钻孔孔口处设置有内装双组分膨胀材料的孔口固定装置，除了用于固定瓦斯管、胶囊注液管、连接管、注浆管和回浆管外，同时也隔断钻孔与外部空间的联系。通过向固定装置与橡皮套之间的钻孔分隔空间中带压注入膨胀水泥或化学封孔材料混合物，可以主动地密封钻孔分隔空间周边的裂隙，封堵裂隙能力强。本发明在上、下两级密封的作用下，实现钻孔瓦斯测压室的可靠密封。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行详细的说明。
如图1所示，本实用新型主要包括在下向钻孔内设置的如下部件：内装遇水膨胀材料的橡皮套1、挡盘2、瓦斯管3、瓦斯进气筛管4、胶囊注液管6、连接管7、固定装置8、注浆管9、回浆管10，还有瓦斯压力表5、管路阀门等。
在钻孔的下端，内置有一内装遇水膨胀材料的橡皮套1。放入橡皮套1后，钻孔下端形成一瓦斯测压室。在橡皮套1的上、下两端分别设置有一挡盘2，防止内装有遇水膨胀材料的橡皮套1遇水后轴向膨胀。一瓦斯管3从外部穿过橡皮套1和两挡盘2，伸入到瓦斯室。在瓦斯管3伸入瓦斯室内的部分上连接有瓦斯进气筛管4，在瓦斯管3的上部露出端安装有压力表5。另有一胶囊注液管6从外部***到橡皮套1的遇水膨胀材料中；有一工艺连接管7连接到上端的挡盘2上。
在钻孔的上端孔口处，内置一内装双组份材料的固定装置8。放入固定装置8后，固定装置8与橡皮套1之间形成一钻孔分隔空间。一注浆管9、一回浆管10均穿过固定装置8伸入到分隔空间中。瓦斯管3、胶囊注液管6、连接管7也穿过固定装置8，伸入到瓦斯室和橡皮套中。
上述实施例中，橡皮套1和上、下两个挡盘2可以预先制作为一体，两挡盘2间隔一定距离使橡皮套1呈松软状态，在上端挡盘2上连接连接管7，用于拉拽橡皮套1。或者，橡皮套1、挡盘2、瓦斯管3、瓦斯进气筛管4、胶囊注液管6都可以预先制作在一起，然后由连接管7一起放入钻孔中。但至少是橡皮套1和上、下两个挡盘2是由连接管7拉拽的。
瓦斯进气筛管4可以预先与下端挡盘2制作在一起，然后***瓦斯管3；也可以瓦斯进气筛管4与瓦斯管3一起***后，瓦斯进气筛管4通过其上的凸螺纹与下挡盘2上的凹螺纹连接在一起。
内装有遇水膨胀材料的橡皮套1通过胶囊注液管6注入水后，可以发生化学反应迅速膨胀，阻断下部瓦斯室与上部钻孔的连通。橡皮套1两端有挡盘2，其作用是阻止遇水膨胀材料向钻孔轴向膨胀，使橡皮套1尽可能产生足够大的径向变形和应力。通过遇水膨胀材料遇水时轴向膨胀受限，径向主动膨胀支护密封，可以完成一次主动密封，可靠地阻隔钻孔形成测压室。而现有技术中采用的聚氨酯自由缠绕、海带缠绕等，其膨胀时轴向空间是开放的，因此产生不了足够的径向膨胀与应力，也导致钻孔密封不严，压力注浆时容易使浆液浸入到测压室。
内装有双组分膨胀材料的孔口固定装置8，是用于固定瓦斯管3、胶囊注液管6、连接管7、注浆管9和回浆管10的，同时也隔断钻孔与外部空间的联系。通过向固定装置8与橡皮套1之间的钻孔分隔空间中带压注入膨胀水泥或其它化学封孔材料，可以主动地密封钻孔周边的裂隙，封堵裂隙能力强。而目前采用的水泥浆或其它化学材料封孔，固定装置8与橡皮套1之间的钻孔分隔空间主要依靠浆料的自然下沉来封堵，不能完全侵入微裂隙中，不是主动式的带压密封，因此产生不了足够的密封力，封堵裂隙效果不理想。
下向长钻孔测压装置的封孔操作过程为：
(1)测压钻孔施工完成后，将橡皮套1、挡盘2、瓦斯管3、瓦斯进气筛管4、胶囊注液管6、四分镀锌连接管7等连接为一整体后，通过连接管7放到预定位置。在孔口处瓦斯管3、胶囊注液管6、连接管7、注浆管9和回浆管10周围一起缠绕双组分膨胀材料，形成孔口固定装置8，完成孔口的固定与钻孔外部的隔断。
(2)在橡皮套1没有注入水膨胀前，通过瓦斯管4向孔内吹入高压风，将橡皮套下部瓦斯室内的积水通过回浆管10排出。
(3)通过胶囊注液管6向橡皮套1内注入水，使其与橡皮套内的化学材料反应膨胀，完成第一次主动自密封，隔断钻孔形成测压室。
(4)在没有向钻孔分隔空间内注浆前，通过注浆管9吹入高压风，将分隔空间的积水通过回浆管10直接排出。
(5)通过注浆泵向分隔空间内注入膨胀水泥或有机化学材料混合物，边注入边通过回浆管10将封孔过程中涌出的水排出，待回浆管10排出物为泥浆时，通过高压阀门关闭回浆管10。这时，继续高压向分隔空间内注入注入膨胀水泥和有机化学材料混合物，充分带压主动填充钻孔空间和周围裂隙，直到泵压上升到设计压力为止，完成测压钻孔的封孔工作，可以进行安全的瓦斯室测压工作。
(6)测压完毕后，可回收孔口压力表和外露管线。
需要说明的是，上述实施例仅用于说明本实用新型，其中各部件的结构、连接方式等都是可以有所变化的，凡是在本实用新型技术方案的基础上进行的等同变换和改进，均不应排除在本实用新型的保护范围之外。

Claims (9)

1.一种下向长钻孔测压封孔装置，其特征在于：它在钻孔下端设置有一内装遇水膨胀材料的橡皮套，所述橡皮套的上、下两端分别连接一挡盘，上端所述挡盘由一连接管连接，所述连接管伸出钻孔之外；
一瓦斯管从外部穿过橡皮套和两挡盘，伸入到钻孔下端的瓦斯室，所述瓦斯管伸入到瓦斯室的部分上连接有瓦斯进气筛管，一胶囊注液管从外部***到所述橡皮套中；
在钻孔上端设置有一内装双组分膨胀材料的固定装置，所述固定装置与橡皮套之间形成一钻孔分隔空间，一注浆管、一回浆管均穿过固定装置伸入到所述分隔空间中，所述瓦斯管、胶囊注液管、连接管同时穿过所述固定装置。
2.如权利要求1所述的一种下向长钻孔测压封孔装置，其特征在于：所述瓦斯管外露出所述钻孔的一端安装有压力表。
3.如权利要求1或2所述的一种下向长钻孔测压封孔装置，其特征在于：所述橡皮套和两挡盘一体制作。
4.如权利要求1或2所述的一种下向长钻孔测压封孔装置，其特征在于：所述注浆管上安有注浆泵，所述回浆管上安有高压阀门。
5.如权利要求3所述的一种下向长钻孔测压封孔装置，其特征在于：所述注浆管上安有注浆泵，所述回浆管上安有高压阀门。
6.如权利要求1或2所述的一种下向长钻孔测压封孔装置，其特征在于：所述固定装置与橡皮套之间的钻孔分隔空间中带压注有膨胀水泥或其它化学封孔材料。
7.如权利要求3所述的一种下向长钻孔测压封孔装置，其特征在于：所述固定装置与橡皮套之间的钻孔分隔空间中带压注有膨胀水泥或其它化学封孔材料。
8.如权利要求4所述的一种下向长钻孔测压封孔装置，其特征在于：所述固定装置与橡皮套之间的钻孔分隔空间中带压注有膨胀水泥或其它化学封孔材料。
9.如权利要求5所述的一种下向长钻孔测压封孔装置，其特征在于：所述固定装置与橡皮套之间的钻孔分隔空间中带压注有膨胀水泥或其它化学封孔材料。
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Cited By (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102140901A (zh) * 2011-05-13 2011-08-03 中国矿业大学 一种耐高压钻孔密封方法
CN102287163A (zh) * 2011-09-08 2011-12-21 重庆市能源投资集团科技有限责任公司 煤矿井下超高压压裂孔的钻孔封孔方法及封孔装置
CN102635393A (zh) * 2012-05-09 2012-08-15 中国矿业大学 瓦斯抽采钻孔延时自膨胀胶囊-膏体组合封孔方法
CN102747980A (zh) * 2012-07-18 2012-10-24 中国矿业大学 膨胀式多级带压快速封孔技术
CN102787820A (zh) * 2012-08-24 2012-11-21 中煤科工集团重庆研究院 煤矿井下瓦斯抽采钻孔封孔方法
CN102889958A (zh) * 2012-10-30 2013-01-23 山西潞安矿业(集团)有限责任公司 一种煤层瓦斯压力直接测定装置及其测压方法
CN102913183A (zh) * 2012-10-26 2013-02-06 河南理工大学 多功能气动封孔装置及与其配套的封孔工艺
CN103075127A (zh) * 2012-12-27 2013-05-01 中国矿业大学 一种柔性充填材料钻孔封孔装置及方法
CN103075148A (zh) * 2013-02-19 2013-05-01 中国矿业大学 上向远距离钻孔快速测定煤层瓦斯压力的方法及其装置
CN103590782A (zh) * 2013-11-28 2014-02-19 华北科技学院 一种瓦斯抽采钻孔气囊封堵带压注浆封孔装置与方法
CN103742115A (zh) * 2013-12-18 2014-04-23 中国矿业大学 一种煤矿井下压裂密封装置及方法
CN103912262A (zh) * 2014-01-26 2014-07-09 中国矿业大学 一种顺层钻孔径向体积变形测定装置
CN104265229A (zh) * 2014-09-01 2015-01-07 中国水利水电第六工程局有限公司 一种用于涌水炮孔的堵水方法
CN104265229B (zh) * 2014-09-01 2017-01-04 中国水利水电第六工程局有限公司 一种用于涌水炮孔的堵水方法
CN108756861A (zh) * 2018-07-26 2018-11-06 杭州乾景科技有限公司 一种井下测温测压装置
CN110219616A (zh) * 2019-06-19 2019-09-10 天地科技股份有限公司 一种煤层瓦斯压力测量装置及其测量方法
CN110513100A (zh) * 2019-09-11 2019-11-29 华北科技学院 一种提高瓦斯压力测定成功率的现场实验方法
CN113107469A (zh) * 2021-05-06 2021-07-13 中煤科工集团西安研究院有限公司 一种井下长钻孔测定瓦斯压力装置及方法
CN113818921A (zh) * 2021-09-09 2021-12-21 华北科技学院(中国煤矿安全技术培训中心) 一种用于缩短煤层瓦斯压力测定观测时间的装置及方法

Cited By (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012155696A1 (zh) * 2011-05-13 2012-11-22 中国矿业大学 一种耐高压钻孔密封方法
CN102140901A (zh) * 2011-05-13 2011-08-03 中国矿业大学 一种耐高压钻孔密封方法
CN102287163B (zh) * 2011-09-08 2013-09-11 重庆市能源投资集团科技有限责任公司 煤矿井下超高压压裂孔的钻孔封孔方法及封孔装置
CN102287163A (zh) * 2011-09-08 2011-12-21 重庆市能源投资集团科技有限责任公司 煤矿井下超高压压裂孔的钻孔封孔方法及封孔装置
CN102635393A (zh) * 2012-05-09 2012-08-15 中国矿业大学 瓦斯抽采钻孔延时自膨胀胶囊-膏体组合封孔方法
CN102747980A (zh) * 2012-07-18 2012-10-24 中国矿业大学 膨胀式多级带压快速封孔技术
CN102787820A (zh) * 2012-08-24 2012-11-21 中煤科工集团重庆研究院 煤矿井下瓦斯抽采钻孔封孔方法
CN102787820B (zh) * 2012-08-24 2015-07-01 中煤科工集团重庆研究院有限公司 煤矿井下瓦斯抽采钻孔封孔方法
CN102913183A (zh) * 2012-10-26 2013-02-06 河南理工大学 多功能气动封孔装置及与其配套的封孔工艺
CN102913183B (zh) * 2012-10-26 2015-11-04 河南理工大学 多功能气动封孔装置及与其配套的封孔工艺
CN102889958A (zh) * 2012-10-30 2013-01-23 山西潞安矿业(集团)有限责任公司 一种煤层瓦斯压力直接测定装置及其测压方法
CN103075127B (zh) * 2012-12-27 2016-02-24 中国矿业大学 一种柔性充填材料钻孔封孔装置及方法
WO2014101653A1 (zh) * 2012-12-27 2014-07-03 中国矿业大学 一种柔性充填材料钻孔封孔装置及方法
CN103075127A (zh) * 2012-12-27 2013-05-01 中国矿业大学 一种柔性充填材料钻孔封孔装置及方法
CN103075148A (zh) * 2013-02-19 2013-05-01 中国矿业大学 上向远距离钻孔快速测定煤层瓦斯压力的方法及其装置
CN103590782B (zh) * 2013-11-28 2016-10-12 华北科技学院 一种瓦斯抽采钻孔气囊封堵带压注浆封孔装置与方法
CN103590782A (zh) * 2013-11-28 2014-02-19 华北科技学院 一种瓦斯抽采钻孔气囊封堵带压注浆封孔装置与方法
CN103742115A (zh) * 2013-12-18 2014-04-23 中国矿业大学 一种煤矿井下压裂密封装置及方法
CN103742115B (zh) * 2013-12-18 2016-03-23 中国矿业大学 一种煤矿井下压裂密封装置及方法
CN103912262A (zh) * 2014-01-26 2014-07-09 中国矿业大学 一种顺层钻孔径向体积变形测定装置
CN103912262B (zh) * 2014-01-26 2016-08-17 中国矿业大学 一种顺层钻孔径向体积变形测定装置
CN104265229B (zh) * 2014-09-01 2017-01-04 中国水利水电第六工程局有限公司 一种用于涌水炮孔的堵水方法
CN104265229A (zh) * 2014-09-01 2015-01-07 中国水利水电第六工程局有限公司 一种用于涌水炮孔的堵水方法
CN108756861A (zh) * 2018-07-26 2018-11-06 杭州乾景科技有限公司 一种井下测温测压装置
CN108756861B (zh) * 2018-07-26 2024-03-12 杭州乾景科技有限公司 一种井下测温测压装置
CN110219616A (zh) * 2019-06-19 2019-09-10 天地科技股份有限公司 一种煤层瓦斯压力测量装置及其测量方法
CN110513100A (zh) * 2019-09-11 2019-11-29 华北科技学院 一种提高瓦斯压力测定成功率的现场实验方法
CN113107469A (zh) * 2021-05-06 2021-07-13 中煤科工集团西安研究院有限公司 一种井下长钻孔测定瓦斯压力装置及方法
CN113107469B (zh) * 2021-05-06 2023-11-17 中煤科工集团西安研究院有限公司 一种井下长钻孔测定瓦斯压力装置及方法
CN113818921A (zh) * 2021-09-09 2021-12-21 华北科技学院(中国煤矿安全技术培训中心) 一种用于缩短煤层瓦斯压力测定观测时间的装置及方法
CN113818921B (zh) * 2021-09-09 2023-08-15 华北科技学院(中国煤矿安全技术培训中心) 一种用于缩短煤层瓦斯压力测定观测时间的装置及方法

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