專利名稱：煤礦井下高壓注水鉆孔封孔方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種煤礦行業(yè)在井下對煤體進(jìn)行高壓注水時(shí)鉆孔封 孔的方法。
二背景技術(shù)：
沖擊地壓、煤炭自然發(fā)火、煤塵和頂板懸頂都是嚴(yán)重威脅煤礦安 全生產(chǎn)的重大災(zāi)害，不但能造成設(shè)備設(shè)施的損壞，煤炭資源損失，還 會(huì)造成人員傷亡。對煤體進(jìn)行高壓注水，是一種治理上述災(zāi)害的有效
方法。首先使用鉆機(jī)對煤體打鉆，鉆孔孔徑一般采用# 42mm，鉆孔 深度、角度、布置密度根據(jù)煤層賦存條件和所要達(dá)到的注水目的具體 而定。然后將注水管插入鉆孔內(nèi)，封好鉆孔孔口，使用高壓注水泵通 過注水管向鉆孔內(nèi)注入高壓水。煤體注水后會(huì)使煤的結(jié)構(gòu)發(fā)生改變， 導(dǎo)致強(qiáng)度下降，積蓄彈性能的能力下降，而以塑性變形方式消耗彈性 能的能力增加，可以大幅降低沖擊地壓和懸頂?shù)陌l(fā)生。注水后煤炭所 含水份增大、溫度降低，附著氧氣和瓦斯量減少，對于防治煤塵和自 然發(fā)火很有好處。影響高壓注水效果最大的因素，就是封孔效果。傳 統(tǒng)的封孔方法一般是使用-25mm膠管注水，用橡膠封孔器封孔；或 是采用單根鐵管注水，在孔口使用黃泥、水泥封孔。使用橡膠封孔器 封孔是靠高壓水使橡膠封孔器膨脹壓緊孔壁來封閉鉆孔，封孔效果不好，隨注水泵開停會(huì)有大量的水從孔內(nèi)回流，且封孔深度有限。使用 單根鐵管加黃泥、水泥封孔是將鐵管伸入鉆孔后在孔口灌注黃泥和水 泥進(jìn)行封孔，需要在現(xiàn)場攪拌水泥，施工工藝復(fù)雜、工程量較大，水 泥硬化需要很長時(shí)間，且使用一段時(shí)間后水泥與孔壁之間會(huì)形成縫隙 而漏水。 一旦封孔失敗發(fā)生漏水，水流短路回流，注水就將不起作用。 重復(fù)施工不但加大工程量，損失材料，還會(huì)浪費(fèi)大量時(shí)間，貽誤災(zāi)害 治理時(shí)機(jī)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種快速有效的煤礦井下高壓注水鉆孔封 孔方法，可以在高壓力狀態(tài)下確保不漏水，達(dá)到應(yīng)有的注水壓力。
本發(fā)明采用的技術(shù)方案是煤礦井下高壓注水鉆孔封孔方法是在 煤體上先鉆深度10 15m、孔徑-89mm的鉆孔，再在# 89mm的鉆 孔內(nèi)繼續(xù)向里打# 42mm的鉆孔，然后將封孔套管插入# 89mm的鉆 孔中，封孔套管與# 89mm的鉆孔長度相適應(yīng)，管壁上有若干小孔洞， 在孔口使用聚氨酯封孔；再將注水管插入封孔套管中，并向封孔套管 內(nèi)注瑪麗散封孔。
在封孔套管外側(cè)0.5 2m管壁上無孔洞；在封孔套管外端管壁上 焊接瑪麗散注入管；在封孔套管外端用法蘭板封堵。
填充物經(jīng)過10 20min時(shí)間即可達(dá)到強(qiáng)度，通過注水管向鉆孔內(nèi) 注水。本發(fā)明設(shè)計(jì)合理，結(jié)構(gòu)簡單，運(yùn)輸、拆裝便捷，封孔速度快、 效果好，且承受注水壓力高，使用時(shí)間長。四

圖1為本發(fā)明方法示意圖； 圖2為圖1的A-A剖面圖； 圖3為圖1的B-B剖面圖； 圖4為圖1的C-C剖面圖； 圖5為圖1的D-D剖面圖。
五具體實(shí)施例方式
煤礦井下高壓注水鉆孔封孔方法，是在煤體上鉆孔深10m、孔徑 f89mm的鉆孔3，再在# 89mm的鉆孔內(nèi)繼續(xù)向里鉆深度90m、孔 徑# 42mm的鉆孔4，施工完后，將10根lm長2寸管通過螺紋10 連接組成封孔套管2，插入-89mm的鉆孔3內(nèi)并連接緊固。在組成 封孔套管2的內(nèi)側(cè)9根管的管壁上有若干孔洞8，最外側(cè)的一根管壁 上無孔洞，在封孔套管2外端1米與# 89mm的鉆孔3之間使用聚氨 酯11填充。再將10根2m長的4分管通過螺紋10連接組成注水管1 ， 插入封孔套管2內(nèi)并超過# 89mm擴(kuò)孔3的10m距離伸入# 42mm鉆 孔4中。在封孔套管2外端管壁上焊接有1寸管徑的瑪麗散注入管7; 封孔套管2外端用法蘭板5封堵，將焊接有法蘭板5的封孔套管2和 注水管1用橡膠密封圈12和螺栓6連接緊固。用注漿泵自瑪麗散注 入管7將瑪麗散9注入封孔套管2內(nèi)，瑪麗散9通過封孔套管2上的 孔洞8填充到# 89mm的鉆孔3內(nèi)及封孔套管2內(nèi)的空間，使封孔套 管2、注水管1和-89mm的鉆孔3形成一個(gè)整體。填充物經(jīng)過 10 20min時(shí)間即可達(dá)到強(qiáng)度，通過注水管1向鉆孔4內(nèi)注水。
權(quán)利要求
1、一種煤礦井下高壓注水鉆孔封孔方法，其特征是在煤體上先鉆深度10～15m、孔徑∮89mm的鉆孔(3)，再在∮89mm的鉆孔(3)內(nèi)繼續(xù)向里鉆孔徑∮42mm的鉆孔(4)，然后將封孔套管(2)插入∮89mm的鉆孔(3)中，封孔套管(2)與∮89mm的鉆孔(3)長度相適應(yīng)，管壁上有若干小孔洞(8)，在孔口使用聚氨酯(11)封孔；再將注水管(1)插入封孔套管(2)中，并向封孔套管(2)內(nèi)注瑪麗散(9)封孔。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤礦井下高壓注水鉆孔封孔方法，其 特征是在封孔套管(2)外側(cè)0.5 2m管壁上無孔洞；在封孔套管(2)外 端管壁上焊接瑪麗散注入管(7);在封孔套管(2)外端用法蘭板(5)封堵。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤礦井下高壓注水鉆孔封孔方法，其 特征是封孔套管(2)釆用lm長2寸管螺紋連接組成；注水管(l)采用 2m長4分管螺紋連接組成。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的煤礦井下高壓注水鉆孔封孔方法，其 特征是用注漿泵自瑪麗散注入管(7)將瑪麗散(9)注入封孔套管(2)內(nèi)， 瑪麗散(9)通過封孔套管(2)上的孔洞(8)填充到#89mm的鉆孔(3)內(nèi)及 封孔套管(2)內(nèi)的空間。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種煤礦井下高壓注水鉆孔封孔方法。是在煤體上先鉆深度10～15m、孔徑∮89mm的鉆孔，再在∮89mm的鉆孔內(nèi)繼續(xù)向里鉆孔徑∮42mm的鉆孔，然后將封孔套管插入∮89mm的鉆孔中，封孔套管與∮89mm的鉆孔長度相適應(yīng)，管壁上有若干小孔洞，在孔口使用聚氨酯封孔；再將注水管插入封孔套管中，并向封孔套管內(nèi)注瑪麗散封孔。填充物經(jīng)過10～20min時(shí)間即可達(dá)到強(qiáng)度，通過注水管向鉆孔內(nèi)注水。本發(fā)明設(shè)計(jì)合理，結(jié)構(gòu)簡單，運(yùn)輸、拆裝便捷，封孔速度快、效果好，且承受注水壓力高，使用時(shí)間長。
文檔編號(hào)E21B33/02GK101581229SQ20091001221
公開日2009年11月18日 申請日期2009年6月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月25日
發(fā)明者呂惠平, 呂玉國, 吳元良, 孔憲德, 鵬 孫, 孫學(xué)會(huì), 徐圣池, 李松林, 盛繼權(quán) 申請人:撫順礦業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司