专利名称：煤矿井下高压注水钻孔封孔方法
技术领域：
本发明涉及一种煤矿行业在井下对煤体进行高压注水时钻孔封 孔的方法。
二背景技术：
冲击地压、煤炭自然发火、煤尘和顶板悬顶都是严重威胁煤矿安 全生产的重大灾害，不但能造成设备设施的损坏，煤炭资源损失，还 会造成人员伤亡。对煤体进行高压注水，是一种治理上述灾害的有效
方法。首先使用钻机对煤体打钻，钻孔孔径一般采用# 42mm，钻孔 深度、角度、布置密度根据煤层赋存条件和所要达到的注水目的具体 而定。然后将注水管插入钻孔内，封好钻孔孔口，使用高压注水泵通 过注水管向钻孔内注入高压水。煤体注水后会使煤的结构发生改变， 导致强度下降，积蓄弹性能的能力下降，而以塑性变形方式消耗弹性 能的能力增加，可以大幅降低冲击地压和悬顶的发生。注水后煤炭所 含水份增大、温度降低，附着氧气和瓦斯量减少，对于防治煤尘和自 然发火很有好处。影响高压注水效果最大的因素，就是封孔效果。传 统的封孔方法一般是使用-25mm胶管注水，用橡胶封孔器封孔；或 是采用单根铁管注水，在孔口使用黄泥、水泥封孔。使用橡胶封孔器 封孔是靠高压水使橡胶封孔器膨胀压紧孔壁来封闭钻孔，封孔效果不好，随注水泵开停会有大量的水从孔内回流，且封孔深度有限。使用 单根铁管加黄泥、水泥封孔是将铁管伸入钻孔后在孔口灌注黄泥和水 泥进行封孔，需要在现场搅拌水泥，施工工艺复杂、工程量较大，水 泥硬化需要很长时间，且使用一段时间后水泥与孔壁之间会形成缝隙 而漏水。 一旦封孔失败发生漏水，水流短路回流，注水就将不起作用。 重复施工不但加大工程量，损失材料，还会浪费大量时间，贻误灾害 治理时机。
发明内容
本发明的目的是提供一种快速有效的煤矿井下高压注水钻孔封 孔方法，可以在高压力状态下确保不漏水，达到应有的注水压力。
本发明采用的技术方案是煤矿井下高压注水钻孔封孔方法是在 煤体上先钻深度10 15m、孔径-89mm的钻孔，再在# 89mm的钻 孔内继续向里打# 42mm的钻孔，然后将封孔套管插入# 89mm的钻 孔中，封孔套管与# 89mm的钻孔长度相适应，管壁上有若干小孔洞， 在孔口使用聚氨酯封孔；再将注水管插入封孔套管中，并向封孔套管 内注玛丽散封孔。
在封孔套管外侧0.5 2m管壁上无孔洞；在封孔套管外端管壁上 焊接玛丽散注入管；在封孔套管外端用法兰板封堵。
填充物经过10 20min时间即可达到强度，通过注水管向钻孔内 注水。本发明设计合理，结构简单，运输、拆装便捷，封孔速度快、 效果好，且承受注水压力高，使用时间长。四
图1为本发明方法示意图； 图2为图1的A-A剖面图； 图3为图1的B-B剖面图； 图4为图1的C-C剖面图； 图5为图1的D-D剖面图。
五具体实施例方式
煤矿井下高压注水钻孔封孔方法，是在煤体上钻孔深10m、孔径 f89mm的钻孔3，再在# 89mm的钻孔内继续向里钻深度90m、孔 径# 42mm的钻孔4，施工完后，将10根lm长2寸管通过螺纹10 连接组成封孔套管2，插入-89mm的钻孔3内并连接紧固。在组成 封孔套管2的内侧9根管的管壁上有若干孔洞8，最外侧的一根管壁 上无孔洞，在封孔套管2外端1米与# 89mm的钻孔3之间使用聚氨 酯11填充。再将10根2m长的4分管通过螺纹10连接组成注水管1 ， 插入封孔套管2内并超过# 89mm扩孔3的10m距离伸入# 42mm钻 孔4中。在封孔套管2外端管壁上焊接有1寸管径的玛丽散注入管7; 封孔套管2外端用法兰板5封堵，将焊接有法兰板5的封孔套管2和 注水管1用橡胶密封圈12和螺栓6连接紧固。用注浆泵自玛丽散注 入管7将玛丽散9注入封孔套管2内，玛丽散9通过封孔套管2上的 孔洞8填充到# 89mm的钻孔3内及封孔套管2内的空间，使封孔套 管2、注水管1和-89mm的钻孔3形成一个整体。填充物经过 10 20min时间即可达到强度，通过注水管1向钻孔4内注水。
权利要求
1、一种煤矿井下高压注水钻孔封孔方法，其特征是在煤体上先钻深度10～15m、孔径∮89mm的钻孔(3)，再在∮89mm的钻孔(3)内继续向里钻孔径∮42mm的钻孔(4)，然后将封孔套管(2)插入∮89mm的钻孔(3)中，封孔套管(2)与∮89mm的钻孔(3)长度相适应，管壁上有若干小孔洞(8)，在孔口使用聚氨酯(11)封孔；再将注水管(1)插入封孔套管(2)中，并向封孔套管(2)内注玛丽散(9)封孔。
2、 根据权利要求1所述的煤矿井下高压注水钻孔封孔方法，其 特征是在封孔套管(2)外侧0.5 2m管壁上无孔洞；在封孔套管(2)外 端管壁上焊接玛丽散注入管(7);在封孔套管(2)外端用法兰板(5)封堵。
3、 根据权利要求1所述的煤矿井下高压注水钻孔封孔方法，其 特征是封孔套管(2)釆用lm长2寸管螺纹连接组成；注水管(l)采用 2m长4分管螺纹连接组成。
4、 根据权利要求3所述的煤矿井下高压注水钻孔封孔方法，其 特征是用注浆泵自玛丽散注入管(7)将玛丽散(9)注入封孔套管(2)内， 玛丽散(9)通过封孔套管(2)上的孔洞(8)填充到#89mm的钻孔(3)内及 封孔套管(2)内的空间。
全文摘要
本发明公开了一种煤矿井下高压注水钻孔封孔方法。是在煤体上先钻深度10～15m、孔径∮89mm的钻孔，再在∮89mm的钻孔内继续向里钻孔径∮42mm的钻孔，然后将封孔套管插入∮89mm的钻孔中，封孔套管与∮89mm的钻孔长度相适应，管壁上有若干小孔洞，在孔口使用聚氨酯封孔；再将注水管插入封孔套管中，并向封孔套管内注玛丽散封孔。填充物经过10～20min时间即可达到强度，通过注水管向钻孔内注水。本发明设计合理，结构简单，运输、拆装便捷，封孔速度快、效果好，且承受注水压力高，使用时间长。
文档编号E21B33/02GK101581229SQ20091001221
公开日2009年11月18日 申请日期2009年6月25日 优先权日2009年6月25日
发明者吕惠平, 吕玉国, 吴元良, 孔宪德, 鹏 孙, 孙学会, 徐圣池, 李松林, 盛继权 申请人:抚顺矿业集团有限责任公司