一种穿层钻孔封孔装置及封孔方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110043220A(43)申请公布日2019.07.23(21)申请号201910413143.8(22)申请日2019.05.17(71)申请人河南理工大学地址454000河南省焦作市高新区世纪大道2001号(72)发明人孙玉宁宋维宾王志明孙志东程伟任海慧张飞裴刚杨栋王楠(74)专利代理机构北京佐行专利代理事务所(特殊普通合伙)11683代理人王占愈(51)Int.Cl.E21B33/13(2006.01)E21F7/00(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图2页(54)发明名称一种穿层钻孔封孔装置及封孔方法(57)摘要本发明涉及一种穿层钻孔封孔装置，包括第一双层囊袋、第二双层囊袋、注浆管、导浆管、帷幕管、帷幕管固定布套、帷幕管末端固定布套、扎绳、扎绳布套、孔口塞、单向阀、爆破单向阀及堵头，其中第一双层囊袋、第二双层囊袋均包覆在封孔管外，帷幕管末端位于第二双层囊袋外，注浆管通过固定装置分别与第一双层囊袋、第二双层囊袋的外表面相互连接；其封孔方法包括：插入封孔装置，封孔注浆及帷幕注浆等三个步骤。本发明可以提高穿层钻孔封孔的科学性及针对性，并可在巷道及钻场的围岩中形成连续的帷幕结构，从而改善瓦斯抽采钻孔的密封质量。CN110043220ACN110043220A权利要求书1/2页1.一种穿层钻孔封孔装置，其特征在于：所述的穿层钻孔封孔装置包括第一双层囊袋、第二双层囊袋、注浆管、封孔管、导浆管、帷幕管、帷幕管固定布套、帷幕管末端固定布套、扎绳、扎绳布套、孔口塞、单向阀、爆破单向阀、固定装置及堵头，其中所述第一双层囊袋、第二双层囊袋均包覆在封孔管外，所述注浆管依次通过第一双层囊袋、第二双层囊袋，并通过固定装置分别与第一双层囊袋、第二双层囊袋的外表面相互连接，其末端安装一个堵头，所述第一双层囊袋内的注浆管上设置一个单向阀，第二双层囊袋内的注浆管上设置两个分别位于扎绳两侧的两个单向阀，所述爆破单向阀位于第一双层囊袋、第二双层囊袋之间的注浆管上；所述扎绳至少一条，通过扎绳布套与第二双层囊袋外表面相互连接，并环绕在第二囊袋外表面，形成一个与第二双层囊袋同轴分布的闭合环状结构，所述扎绳布套至少一个，缝制于第二双层囊袋外表面的中部，其轴线与第二双层囊袋轴线垂直，扎绳布套的轴向长度为3—6厘米，所述导浆管安装于第二双层囊袋与封孔管之间，并与封孔管平行分布，所述帷幕管穿套于第一双层囊袋和第一双层囊袋内，且帷幕管前端位于第二双层囊袋的外表面并与堵头连接，所述帷幕管对应的第二双层囊袋侧表面设一个帷幕管进口和一个帷幕管出口，并通过帷幕管进口和帷幕管出口与第二双层囊袋侧表面连接，所述帷幕管通过帷幕管固定布套与第二双层囊袋外表面连接，且所述帷幕管固定布套覆盖在帷幕管出口外并预留出自由端，所述帷幕管末端固定布套缝制于扎绳布套的右侧，其轴线与第二双层囊袋轴线平行，且帷幕管依次穿过帷幕管固定布套及帷幕管末端固定布套，所述帷幕管分别与帷幕管固定布套的自由端及帷幕管末端固定布套通过缠绕胶带固定；扎绳布套对应的帷幕管上均布若干出浆眼，出浆眼上覆盖至少一层胶带，所述孔口塞位于第一双层囊袋前方，包括至少一层棉层，且构成孔口塞的棉层包覆在注浆管、帷幕管、封孔管。2.根据权利要求1所述的一种穿层钻孔封孔装置，其特征在于：所述第一双层囊袋及第二双层囊袋侧壁均由内层布和外层布构成，且内层布和外层布之间为滤腔，所述第二双层囊袋长度大于第一双层囊袋。3.根据权利要求2所述的一种穿层钻孔封孔装置，其特征在于：所述的内层布和外层布均为透水不透浆布料。4.根据权利要求1所述的一种穿层钻孔封孔装置，其特征在于：所述帷幕管进口位于帷幕管出口左侧，帷幕管进口与帷幕管出口并保持30—50厘米的距离。5.一种穿层钻孔封孔装置的封孔方法，其特征在于，所述穿层钻孔封孔装置的封孔方法包括如下步骤：S1，插入封孔装置，将穿层钻孔封孔装置穿套在封孔管上，将封孔装置两个双层囊袋的端部分别与封孔管固定，捆绑扎绳，连接外部注浆管及帷幕管，插接后续封孔管，根据前期测定的巷道及钻场的松动圈范围将连接好的封孔装置插入钻孔内一定深度，其插入深度超过松动圈范围；安装孔口塞，其步骤包括：将棉层紧紧缠绕在封孔管、注浆管及帷幕管上，然后塞入钻孔口0.5—2米处；S2，封孔注浆，检查封孔注浆泵，配置并搅拌有颗粒浆液，将注浆管与注浆泵连接，实施封孔注浆，有颗粒浆液通过单向阀输送至双层囊袋内，并使双层囊袋在浆液压力下膨胀，受扎绳的约束双层囊袋外表面形成槽；持续注浆，当浆液压力大于爆破单向阀的设定压力后，爆破单向阀开启，开始对两个双层囊袋的中间段进行注浆；当浆液充满中间段时，浆液通过导浆管进入第二双层囊袋的上部，进一步填充钻孔，直至有颗粒浆液耗尽，停止注