一種應(yīng)力集中區(qū)破碎帶鉆孔封孔裝置及封孔方法制造方法及圖紙

本發(fā)明專利技術(shù)提供一種應(yīng)力集中區(qū)破碎帶鉆孔封孔裝置及封孔方法，包括處于鉆孔內(nèi)的封孔管；在所述封孔管內(nèi)穿設(shè)有抽采管；在所述封孔管的外口和內(nèi)口管體圓周方向分別設(shè)置有第一封堵部和第二封堵部，封孔管處于第一封堵部和第二封堵部之間的管體圓周還設(shè)置有氣密性封堵部。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明專利技術(shù)提供的封孔裝置，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，氣密性強(qiáng)，抽采效果好。

Drilling hole sealing device and sealing method for crushing zone of stress concentration zone

The present invention provides a stress concentration zone, fracture zone hole sealing device and sealing method, including a borehole sealing tube; the sealing pipe penetrates through the drainage tube; the sealing tube external and internal pipe circumferential direction are respectively provided with a first sealing part and the second seal, sealing pipe in the pipe body between the first and second circumferential sealing sealing part is provided with a hermetic sealing part. Compared with the prior art, the sealing device provided by the invention has the advantages of simple structure, strong air tightness and good extraction effect.

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種應(yīng)力集中區(qū)破碎帶鉆孔封孔裝置及封孔方法
本專利技術(shù)涉及煤礦瓦斯抽采
，具體來(lái)說(shuō)是一種應(yīng)力集中區(qū)破碎帶鉆孔封孔裝置及封孔方法。
技術(shù)介紹
順層鉆孔是本煤層瓦斯治理最主要的技術(shù)手段之一，也是采前預(yù)抽最直接的技術(shù)方法，是針對(duì)高瓦斯煤層必不可少的瓦斯治理技術(shù)。長(zhǎng)期以來(lái)，順層鉆孔施工量大、單孔濃度低、封孔難度大、抽采效果差、成本投入高，一直制約著順層鉆孔的推廣應(yīng)用，很大程度上影響本煤層瓦斯的預(yù)抽力度，給工作面回采期間帶來(lái)瓦斯治理被動(dòng)局面。究其原因，主要是因?yàn)榉饪坠に嚥怀墒欤坠芟虏坏轿唬行Х饪咨疃冗_(dá)不到要求，從而造成鉆孔封孔漏氣，單孔濃度低，整體抽采效果差，預(yù)抽率低，導(dǎo)致“投入大、回報(bào)率低”的負(fù)面效應(yīng)。影響順層鉆孔抽采效果的因素主要有兩方面：一是管下不到位，深層次原因主要是順層孔鉆進(jìn)過(guò)程中排渣困難，雖然起鉆過(guò)程中全程帶壓風(fēng)排渣，但孔內(nèi)依然遺留大量煤粉；且順層孔易垮孔，尤其是在應(yīng)力集中區(qū)、破碎帶附近，垮孔更為嚴(yán)重，極易造成下套管失敗，無(wú)法有效抽采鉆孔控制區(qū)域范圍內(nèi)的瓦斯。二是封孔有效深度不符合要求，因采用傳統(tǒng)套管與封孔管同步封孔技術(shù)，對(duì)孔內(nèi)情況不清楚，在封孔管里段包扎聚氨酯藥之后向鉆孔內(nèi)推送過(guò)程中，多數(shù)鉆孔封孔管及套管無(wú)法達(dá)到預(yù)定位置，造成鉆孔封孔失效。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中套管下不到位的缺陷，提供一種應(yīng)力集中區(qū)破碎帶鉆孔封孔裝置來(lái)解決上述問(wèn)題。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)的技術(shù)方案如下：一種應(yīng)力集中區(qū)破碎帶鉆孔封孔裝置，包括處于鉆孔內(nèi)的封孔管；在所述封孔管內(nèi)穿設(shè)有抽采管；在所述封孔管的外口和內(nèi)口管體圓周方向分別設(shè)置有第一封堵部和第二封堵部，封孔管處于第一封堵部和第二封堵部之間的管體圓周還設(shè)置有氣密性封堵部。優(yōu)選的，所述封孔管的外口和內(nèi)口均伸出所述第一封堵部和第二封堵部。優(yōu)選的，所述抽采管有多根花管插接而成。優(yōu)選的，所述花管的直徑為1寸，花眼直徑為φ10mm。優(yōu)選的，每根花管上至少開(kāi)設(shè)有36個(gè)花眼。優(yōu)選的，所述第一封堵部和第二封堵部均采用聚氨酯制得。優(yōu)選的，所述氣密性封堵部為采用水泥砂漿制得。本專利技術(shù)還提供一種應(yīng)力集中區(qū)破碎帶鉆孔封孔方法，包括以下步驟：步驟1.在封孔管內(nèi)口管段處固定封孔袋，并向封孔袋內(nèi)倒入多組混合均勻的聚氨酯藥；然后快速將封孔管及封孔袋、聚氨酯藥送入鉆孔內(nèi)并到達(dá)設(shè)定深度，待聚氨酯藥在封孔袋內(nèi)反應(yīng)膨脹后形成第二封堵部；然后向封孔管外口管段圓周處使用多組聚氨酯藥分多次使用雙抗編織袋包扎混合均勻搗入形成第一封堵部；在搗入第一封堵部的同時(shí)，在第一封堵部安裝注漿管和返漿管；步驟2.待第一封堵部和第二封堵部?jī)?nèi)的聚氨酯藥反應(yīng)完全后，從注漿管向第一封堵部和第二封堵部之間注漿，待返漿管冒漿方可停止注漿；待所注漿液養(yǎng)護(hù)完成后形成氣密性封堵部；步驟3.向封孔管內(nèi)送入抽采管。優(yōu)選的，所述封孔管采用1.5寸雙抗實(shí)管，封孔管露出鉆孔至少0.1m的管段采用金屬管。優(yōu)選的，所述返漿管處于所述第一封堵部和第二封堵部之間的至少1m管體上開(kāi)設(shè)有花眼。本專利技術(shù)與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下有益效果：本專利技術(shù)提供的封孔裝置密封性好，抽采效果好。先封孔后下套管的工序改變后，不僅提高了鉆孔的封孔成功率，還大大增加了下套管深度，基本可保證下到孔深80％以上。單孔濃度大大提高，單孔抽采效果顯著增加。本封孔工藝使用1.5寸雙抗實(shí)管封孔，全程使用1寸花管護(hù)孔，降低了單孔封孔材料費(fèi)用，做到了“封的好、封的省”。使用1寸套管替代2寸套管，相同孔徑條件下，在向孔內(nèi)送入1寸花管時(shí)阻力較小，套管容易下到孔底。附圖說(shuō)明圖1為本專利技術(shù)實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖。具體實(shí)施方式為使對(duì)本專利技術(shù)的結(jié)構(gòu)特征及所達(dá)成的功效有更進(jìn)一步的了解與認(rèn)識(shí)，用以較佳的實(shí)施例及附圖配合詳細(xì)的說(shuō)明，說(shuō)明如下：實(shí)施例1如圖1所示，一種應(yīng)力集中區(qū)破碎帶鉆孔封孔裝置，包括處于鉆孔內(nèi)的封孔管1。封孔管1為1.5寸雙抗實(shí)管，同時(shí)采用大小頭直接插接咬合，連接時(shí)快捷方便，降低封孔管1孔壁之間的阻力，且減少封孔管1送入孔內(nèi)時(shí)間，方便封孔管1及套管推送的同時(shí)，確保里段封堵包扎的聚氨酯藥在充分反應(yīng)前順利推送至預(yù)定位置。封孔管1最外口使用1根2寸鐵管(兩頭加工有公絲扣)，便于孔口上閘閥管理，其余封孔段使用1.5寸雙抗實(shí)管，封孔管1每根長(zhǎng)2m。鐵管與雙抗管間使用變頭連接。在封孔管1的外口和內(nèi)口管體圓周方向分別設(shè)置有第一封堵部2和第二封堵部3，本實(shí)施例提供的第一封堵部2和第二封堵部3均采用聚氨酯制得。封孔管1的外口和內(nèi)口均伸出第一封堵部2和第二封堵部3。封孔管1處于第一封堵部2和第二封堵部3之間的管體圓周還設(shè)置有氣密性封堵部4。氣密性封堵部4同通過(guò)注漿管5向第一封堵部2和第二封堵部3之間注水泥砂漿制得。注漿管5穿過(guò)第一封堵部2。為了了解注漿情況，還在第一封堵部2上穿設(shè)有返漿管6。在封孔管1內(nèi)穿設(shè)有抽采管7；本實(shí)施例提供的抽采管7有多根花管插接而成。花管的直徑為1寸，單根套管花眼個(gè)數(shù)至少在36個(gè)及以上，確保套管過(guò)流斷面與花眼面積吻合，保證鉆孔深部煤層瓦斯抽采負(fù)壓、流量需要。實(shí)施例2一種應(yīng)力集中區(qū)破碎帶鉆孔封孔方法，其特征在于包括以下步驟：步驟1.在封孔管1內(nèi)口管段處固定封孔袋，并向封孔袋內(nèi)倒入多組混合均勻的聚氨酯藥；然后快速將封孔管1及封孔袋、聚氨酯藥送入鉆孔內(nèi)并到達(dá)設(shè)定深度，待聚氨酯藥在封孔袋內(nèi)反應(yīng)膨脹后形成第二封堵部3；然后向封孔管1外口管段圓周處使用多組聚氨酯藥分多次使用雙抗編織袋包扎混合均勻搗入形成第一封堵部2；在搗入第一封堵部2的同時(shí)，在第一封堵部2安裝注漿管5和返漿管6；注漿管5、返漿管6使用4分鐵管，其中，返漿管末端(里口)1m必須使用花管，防止煤粉堵塞造成注漿時(shí)無(wú)法排除封孔充填段內(nèi)空氣，影響注漿效果。步驟2.待第一封堵部2和第二封堵部3內(nèi)的聚氨酯藥反應(yīng)完全后，從注漿管向第一封堵部2和第二封堵部3之間注漿，待返漿管冒漿方可停止注漿；待所注漿液養(yǎng)護(hù)完成后形成氣密性封堵部4；步驟3.向封孔管1內(nèi)送入抽采管7。實(shí)施例3根據(jù)實(shí)施例1和2，通過(guò)對(duì)某順層長(zhǎng)鉆孔封孔工藝進(jìn)行改良，某順層鉆孔封孔工藝示意圖，該某順層長(zhǎng)鉆孔封孔技術(shù)參數(shù)及操作要求具體如下：1、封孔管1：全長(zhǎng)22m，共計(jì)12根，使用1根2寸鐵管和10根1.5寸雙抗實(shí)管組成，孔口鐵管外露0.1m，便于安裝孔口控制閥門合茬抽采。鐵管與雙抗管之間的連接使用專用變頭。里口包扎聚氨酯藥末端余留2根4m長(zhǎng)雙抗實(shí)管，防止聚氨酯藥膨脹擠破筒狀封孔袋堵塞封孔管1末端。2、返漿管：全長(zhǎng)約8m，共計(jì)4根，使用4分鐵管，布置于封孔管1上方，用于注漿時(shí)排放封孔充填段內(nèi)空氣，末端(里口)1m必須加工花眼，防止煤粉堵塞造成注漿時(shí)無(wú)法排除封孔充填段內(nèi)空氣，造成注漿時(shí)封孔充填段內(nèi)形成空氣柱，從而影響注漿質(zhì)量。3、注漿管，全長(zhǎng)約4m，共2根，使用4分鐵管，布置于封孔管1下方，用于向封孔充填段內(nèi)注入水泥砂漿。切不可認(rèn)為使用2m即可，因?yàn)樽{孔口需余留至少100mm以上用于連接注漿管路，鉆孔外口封孔段有效封孔深度在1m以上，使用2m極易造成因聚氨酯藥膨脹堵塞注漿管。4、聚氨酯藥：里口使用8-10組聚氨酯藥混合均勻后一次倒入包扎在封孔管1上的筒狀封孔袋內(nèi)推送進(jìn)入孔內(nèi)，筒狀封孔袋長(zhǎng)度控制在1m左右。過(guò)長(zhǎng)易造成里段聚氨酯藥膨脹后不能將封孔管1與孔壁堵實(shí)，導(dǎo)致里段封孔失效，注漿時(shí)無(wú)法憋壓本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種應(yīng)力集中區(qū)破碎帶鉆孔封孔裝置，其特征在于：包括處于鉆孔內(nèi)的封孔管；在所述封孔管內(nèi)穿設(shè)有抽采管；在所述封孔管的外口和內(nèi)口管體圓周方向分別設(shè)置有第一封堵部和第二封堵部，封孔管處于第一封堵部和第二封堵部之間的管體圓周還設(shè)置有氣密性封堵部。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種應(yīng)力集中區(qū)破碎帶鉆孔封孔裝置，其特征在于：包括處于鉆孔內(nèi)的封孔管；在所述封孔管內(nèi)穿設(shè)有抽采管；在所述封孔管的外口和內(nèi)口管體圓周方向分別設(shè)置有第一封堵部和第二封堵部，封孔管處于第一封堵部和第二封堵部之間的管體圓周還設(shè)置有氣密性封堵部。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)力集中區(qū)破碎帶鉆孔封孔裝置，其特征在于：所述封孔管的外口和內(nèi)口均伸出所述第一封堵部和第二封堵部。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)力集中區(qū)破碎帶鉆孔封孔裝置，其特征在于：所述抽采管有多根花管插接而成。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種應(yīng)力集中區(qū)破碎帶鉆孔封孔裝置，其特征在于：所述花管的直徑為1寸，花眼直徑為φ10mm。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種應(yīng)力集中區(qū)破碎帶鉆孔封孔裝置，其特征在于：每根花管上至少開(kāi)設(shè)有36個(gè)花眼。6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一所述的一種應(yīng)力集中區(qū)破碎帶鉆孔封孔裝置，其特征在于：所述第一封堵部和第二封堵部均采用聚氨酯制得。7.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一所述的一種應(yīng)力集中區(qū)破碎帶鉆孔封孔裝置，其特征在于：所述氣密性封堵部為采用水泥砂...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：沈強(qiáng)，蘇舉端，王康健，李磊，馮磊，葛新玉，高云，王磊，彭翔，鄧多兵，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：淮南礦業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：安徽,34