一種雙布袋式注漿封孔裝置及其方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種注漿封孔裝置及其方法，尤其是適用煤礦井下本煤層順層抽采鉆孔永久性封孔使用的雙布袋式注漿封孔裝置及其方法。
【背景技術】
[0002]為遏制煤礦瓦斯事故的發(fā)生，我國高瓦斯礦井主要采取鉆孔抽采治理瓦斯災害，其關鍵技術在于鉆孔的密封效果，封孔質(zhì)量的好壞直接影響著瓦斯抽放的濃度、孔口負壓、甚至整個鉆場的抽放效果，制約著抽放鉆孔作用的發(fā)揮。據(jù)統(tǒng)計，我國約有2/3的瓦斯抽放鉆孔存在密封質(zhì)量差的現(xiàn)象。目前，國內(nèi)外礦井采用的封孔方法主要有聚氨酯封孔和“兩堵一注”封孔，其中，聚氨酯材料初期密封效果較好，后期伴隨鉆孔裂隙的擴展及材料體積收縮，極易產(chǎn)生次生漏氣通道，無法實現(xiàn)鉆孔的長期密封且成本較高；“兩堵一注”封孔法一定程度上延長了抽放鉆孔的服務周期，但其難以克服封孔速度慢、材料需求量大、封孔工藝復雜、封孔定位困難等問題，同時存在封孔裝備性能與施工工藝參數(shù)要求不匹配的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對現(xiàn)有技術的不足之處，提供一種結構簡單，使用方便，成本低，封孔效果好的雙布袋式注漿封孔裝置及其方法。
[0004]本發(fā)明的采用高水材料雙布袋式注漿封孔裝置，包括注漿裝置和雙布袋封孔裝置；
所述注漿裝置包括高水材料甲料攪拌桶和高水材料乙料攪拌桶，高水材料甲料攪拌桶和高水材料乙料攪拌桶通過管路連接有雙液等量注漿栗，雙液等量注漿栗的出漿口通過管路與雙布袋封孔裝置相連接，雙液等量注漿栗的出漿口與雙布袋封孔裝置之間設有混合器;
所述雙布袋封孔裝置包括前后串在瓦斯抽采管上的淺部注漿布袋和深部注漿布袋，在淺部注漿布袋上位于瓦斯抽采管的下方平行設有兩個通孔，位于瓦斯抽采管的一側和上方分別設有兩個通孔，所述四個通孔不與淺部注漿布袋內(nèi)部連通，其中瓦斯抽采管下方的兩個通孔中分別設有穿過淺部注漿布袋的深部注漿布袋出漿管和深部注漿布袋注漿管，瓦斯抽采管一側的通孔中設有中空段注漿管，瓦斯抽采管上方的通孔中設有中空段出漿管；瓦斯抽采管上方位于中空段出漿管通孔兩側還平行設有與淺部注漿布袋內(nèi)部連通的淺部注漿布袋出漿管和淺部注漿布袋注漿管；深部注漿布袋上位于瓦斯抽采管的上方平行設有兩個與深部注漿布袋內(nèi)部相通的接口，兩個接口分別與深部注漿布袋出漿管和深部注漿布袋注漿管相連接。
[0005]所述深部注漿管內(nèi)徑大于深部出漿管直徑為0~5mm，用于排凈深部注漿布袋中的空氣和監(jiān)測深部注漿布袋中是否注滿注漿情況；淺部注漿布袋出漿管、深部注漿布袋出漿管及中空段出漿管上設有或部分設有壓力控制閥；所述壓力控制閥出漿壓力不大于2MPa。
[0006]一種采用高水材料雙布袋式注漿封孔方法，其步驟如下: a.首先將淺部注漿布袋和深部注漿布袋先后串在瓦斯抽采管上，淺部注漿布袋和深部注漿布袋之間留有一段距離，將串過淺部注漿布袋的深部注漿布袋出漿管和深部注漿布袋注漿管與深部注漿布袋上的兩個接口相連接；
b.將深部注漿布袋隨瓦斯抽采管送入待抽煤層處鉆孔深部，并保證深部注漿布袋上與深部注漿布袋出漿管和深部注漿布袋注漿管連接的接口位于瓦斯抽采管的正上方；
c.將深部注漿布袋送入鉆孔后，再將淺部注漿布袋隨瓦斯抽采管送入鉆孔，同時確保設有深部注漿布袋出漿管、深部注漿布袋注漿管的通孔位于瓦斯抽采管的正下方位置，深部注漿布袋出漿管、深部注漿布袋注漿管、中空段出漿管位于瓦斯抽采管的正上方位置；
d.將注漿裝置的混合器輸出口通過膠管連接到淺部注漿布袋的深部注漿布袋注漿管上，分別在攪拌桶和攪拌桶中制作高水材料甲料漿和乙料漿，通過雙液等量注漿等量栗送；
e.經(jīng)混合器將雙液等量注漿栗輸出的兩股漿液混合后通過深部注漿布袋注漿管最終注入深部注漿布袋，并通過深部注漿布袋出漿管排出深部注漿布袋中的氣體，當深部注漿布袋出漿管均勻排出漿液時，封住深部注漿布袋出漿管、深部注漿布袋注漿管；
f.將注漿裝置的混合器輸出口通過膠管接到淺部注漿布袋的淺部注漿布袋注漿管上開始注漿，通過淺部注漿布袋出漿管排出淺部注漿布袋內(nèi)的氣體，當淺部注漿布袋均勻排出漿液時，封住淺部注漿布袋出漿管和淺部注漿布袋注漿管；
g.待淺部注漿布袋和深部注漿布袋中的漿液凝固后，利用膠管將注漿裝置的混合器的輸出口安裝在中腔注漿管上向淺部注漿布袋和深部注漿布袋與鉆孔壁之間形成的中空段空腔注漿，并通過中空段出漿管排出氣體并達到設定壓力出漿后，封閉中空段出漿管和中空段注漿管，完成一個封孔操作。
[0007]所述淺部注漿布袋和深部注漿布袋之間預留距離后在鉆孔內(nèi)形成的空腔長度不少于 3000mm。
[0008]有益效果:在注漿管上分別設有淺部注漿布袋和深部注漿布袋，在兩端封孔之后，再對淺部注漿布袋和深部注漿布袋之間形成的中空段注入高水材料注漿封孔，封堵效果好。
[0009]采用高水材料作為封孔材料，不僅可以密閉鉆孔周邊的裂隙，有效降低了封孔周圍破碎圍巖的透氣性，而且通過注漿壓力和材料的微膨脹性提高了鉆孔圍巖的自承能力，其施工步驟簡單、操作方便，成本低，封孔效果好。
【附圖說明】
[0010]圖1為本發(fā)明采用高水材料雙布袋式注漿封孔裝置的結構示意圖圖圖2為淺部注漿布袋斷面結構示意圖
圖3為深部注漿布袋斷面結構示意圖
圖中:1-高水材料甲料攪拌桶，2-高水材料乙料攪拌桶，3-雙液等量注漿栗，4-混合器，5-深部注漿布袋出漿管，6-深部注漿布袋注漿管，7-淺部注漿布袋，8-深部注漿布袋，9-淺部注漿布袋出漿管，10-淺部注漿布袋注漿管，11-中空段出漿管，12-中空段注漿管，13-瓦斯抽采管。
[0011]
【具體實施方式】
[0012]下面結合附圖對本發(fā)明的一個實施例做進一步描述:
如圖1所示，本發(fā)明的一種采用高水材料雙布袋式注漿封孔裝置，它包括注漿裝置和雙布袋封孔裝置；
所述注漿裝置包括高水材料甲料攪拌桶1和高水材料乙料攪拌桶2，高水材料甲料攪拌桶1和高水材料乙料攪拌桶2通過管路連接有雙液等量注漿栗3，雙液等量注漿栗3的出漿口通過管路與雙布袋封孔裝置相連接，雙液等量注漿栗3的出漿口與雙布袋封孔裝置之間設有混合器4 ;
所述雙布袋封孔裝置包括前后串在瓦斯抽采管13上的淺部注漿布袋7和深部注漿布袋8，在淺部注漿布袋7上位于瓦斯抽采管13的下方平行設有兩個通孔，位于瓦斯抽采管13的一側和上方分別設有兩個通孔，所述四個通孔不與淺部注漿布袋7內(nèi)部連通，其中瓦斯抽采管13下方的兩個通孔中分別設有穿過淺部注漿布袋7的深部注漿布袋出漿管5和深部注漿布袋注漿管6，所述深部注漿管6內(nèi)徑大于深部出漿管5直徑0~5mm，用于排凈深部注漿布袋8中的空氣和監(jiān)測深部注漿布袋8中是否注滿注漿情況，瓦斯抽采管13 —側的通孔中設有中空段注漿管12，瓦斯抽采管13上方的通孔中設有中空段出漿管11 ;瓦斯抽采管13上方位于中空段出漿管11通孔兩側還平行設有與淺部注漿布袋7內(nèi)部連通的淺部注漿布袋出漿管9和淺部注漿布袋注漿管10 ;深部注漿布袋8上位于瓦斯抽采管13的上方平行設有兩個與深部注漿布袋8內(nèi)部相通的接口，兩個接口分別與深部注漿布袋出漿管5和深部注漿布袋注漿管6相連接。
[0013]所述淺部注漿布袋出漿管9、深部注漿布袋出漿管5及中空段出漿管11上設有或部分設有壓力控制閥，所述壓力控制閥出漿壓力不大于2MPa。
[0014]一種采用高水材料雙布袋式注漿封孔方法，其步驟如下:
a.首先將淺部注