專利名稱：注漿方法和注漿裝置的制作方法
技術領域：
本 發明涉及瓦斯抽采過程中的封孔技術，尤其涉及ー種注漿方法和注漿裝置。
背景技術：
目前礦井下的瓦斯治理已成為生產和災害預防中的ー個重要課題，瓦斯治理最有效的手段是瓦斯抽放，瓦斯抽放效果與抽采鉆孔的封孔嚴密性密切相關。傳統的封孔エ藝主要有以下三種I、帶壓一次性注漿法該方法水泥與水的重量比為I : 1，封孔段兩端用聚脂封堵，帶壓注漿。經試驗，鉆孔抽采濃度仍難達到預定要求，且濃度衰減很快。其原因為水泥漿液凝固會產生收縮縫，造成漏氣現象。該エ藝封孔成功率低，鉆孔濃度衰減快；一旦封孔失敗，需重新補孔，増加工作量。2、鉆孔周邊注漿法在方法一的基礎上在鉆孔周邊對圍巖裂隙進行噴注。該方法效果不明顯，而且工作量大、耗材多，實施過程還發現遇破碎帶時，由于帶壓的水泥漿液是向鉆孔方向運移，容易注實鉆孔。3、膠囊帶壓注漿法利用膠囊注漿，一定壓力水泥漿使膠囊充實膨脹，再加壓將膠囊卸壓閥打開給封孔段注漿。該方法基本原理與方法一相同，除了具有與方法一相同的缺陷外，該裝置為一次性使用，増加了封孔成本。
發明內容
本發明提供一種注漿方法和注漿裝置，以解決現有技術中的缺陷，有效封堵水泥漿收縮縫以及鉆孔周邊圍巖裂隙，提高瓦斯抽采效果。本發明提供了一種注漿方法，其中，包括通過注漿管向抽采孔內注入漿液；其中，所述漿液由425號水泥、水和膨脹劑組成，所述425號水泥、水和膨脹劑的重量比為I : 0.7 0.1;當監測到注漿泵的壓カ等于6MPa時，停止注漿。如上所述的注漿方法，其中，優選的是，通過注漿管向抽采孔內注入漿液包括向注漿管內注入漿液，當監測到封孔套管從煤壁露出的一端開ロ有漿液流出吋，或當監測到返漿管從煤壁露出的一端開ロ有漿液流出時，停止注漿；ー小時后，向注漿管內注入漿液，當監測到注漿泵的壓カ達到預設的第一門限值時，停止注漿；第一門限值的取值范圍是4_6Mpa ；ー小時后，向注漿管內注入漿液，并繼續監測注漿泵的壓力。本發明還提供了一種注漿裝置，采用本發明提供的注漿方法進行注漿，其中，包括封孔套管，用于插入到抽采孔中進行瓦斯抽采，所述封孔套管靠近煤壁的一端與所述抽采孔內壁之間的間隙通過第一封堵物進行封堵；注漿管，所述注漿管穿過所述第一封堵物伸入至所述抽采孔中；
注漿泵，所述注漿泵的漿液輸出端與所述注漿管相連，用于通過所述注漿管向所述抽采孔內注入漿液。如上所述的注漿裝置，其中，優選的是所述封孔套管遠離煤壁的一端與所述抽采孔內壁之間的間隙通過第二封堵物進行封堵；所述注漿裝置還包括返漿管，所述返漿管穿過所述第一封堵物伸入至所述抽采孔中。本發明提供的注漿方法和注漿裝置通過選定最佳的材料配比，明顯減少了封孔水泥漿凝固產生收縮縫的現象，有效封堵了水泥漿收縮縫及鉆孔周邊圍巖裂隙。
圖I為本發明實施例一提供的注漿方法流程圖。圖2為本發明實施例ニ提供的注漿方法流程圖。圖3為本發明實施例三提供的注漿裝置結構示意圖。圖4為本發明實施例四提供的注漿裝置結構示意圖。
具體實施例方式實施例一圖I為本發明實施例一提供的注漿方法流程圖，該方法適用于對帶有角度的抽采孔進行封堵，其中包括如下步驟步驟SI、通過注漿管向抽采孔內注入漿液；其中，所述漿液由425號水泥、水和膨脹劑組成，所述425號水泥、水和膨脹劑的重量比為I : 0.7 0.1;步驟S2、當監測到注漿泵的壓カ等于6MPa時，停止注漿。本發明實施例一提供的注漿方法通過選定最佳的材料配比，明顯減少了封孔水泥漿凝固產生收縮縫的現象，有效封堵了水泥漿收縮縫及鉆孔周邊圍巖裂隙。實施例ニ圖2為本發明實施例ニ提供的注漿方法流程圖，如圖2所示，本發明實施例ニ提供了一種注漿方法，其中包括如下步驟步驟S11、向注漿管內注入漿液，當監測到封孔套管從煤壁露出的一端開ロ有漿液流出吋，或當監測到返漿管從煤壁露出的一端開ロ有漿液流出時，停止注漿；在上述步驟中，利用水泥漿自重承壓，由于本方法適用于帶有角度的鉆孔，尤其是向上的鉆孔，此時利用注漿裝置中的封孔套管向上傾斜，且靠近煤壁的一端通過封堵物將封孔套管外壁與抽采孔間的間隙已經封堵上，當水泥漿液通過封孔套管的高端流入封孔套管中，并從低端流出時，可以認定為此時的狀態已經達到第一次注漿要求。如果注漿裝置為兩端封堵的形式，即封孔套管遠離煤壁的一端與所述抽采孔內壁之間的間隙也通過封堵物進行了封堵，且在封孔套管靠近煤壁的一端設置有返漿管，當監測到返漿管從煤壁露出的一端開ロ有漿液流出時，停止注漿。在這種情況下，也可以認定為此時的狀態已經達到第一次注漿要求。步驟S12、ー小時后，向注漿管內注入漿液，當監測到注漿泵的壓カ達到預設的第、ー門限值時，停止注漿；所述第一門限值的取值范圍是4-6Mpa ；在上述步驟中，將水泥漿停留一小時進行凝固，凝固產生的收縮縫可以通過此次注漿進行堵注，控制注漿壓カ為4_6Mpa。步驟S13、ー小時后，向注漿管內注入漿液，并繼續監測注漿泵的壓カ。該步驟為最后的補漿，進ー步對水泥收縮產生的裂縫進行封堵。步驟S2、當監測到注漿泵的壓カ等于6MPa時，停止注漿。本發明實施例ニ提供的注漿方法通過多次注漿的方式，明顯減少了封孔水泥漿凝 固產生收縮縫的現象，有效封堵了水泥漿收縮縫及鉆孔周邊圍巖裂隙。實施例三圖3為本發明實施例三提供的注漿裝置結構示意圖，如圖3所示，本發明實施例三提供了一種注漿裝置，采用本發明任意實施例提供的注漿方法進行注漿，該裝置適用于抽采孔軸線與水平面的角度大于或等于30度的鉆孔情況，其中注漿裝置包括封孔套管I、注漿管2和注漿泵3，封孔套管I用于插入到抽采孔4中進行瓦斯抽采，該封孔套管I靠近煤壁5的一端與抽采孔4內壁之間的間隙通過第一封堵物6進行封堵；注漿管2穿過第一封堵物6伸入至抽采孔中4 ;注漿泵3的漿液輸出端與注漿管2相連，用于通過注漿管2向抽采孔4內注入漿液。開始注漿時，通過注漿泵3向注漿管2內注入漿液，當檢測到注漿泵3的壓カ達到6Mpa時，停止注漿，此時封孔套管I的外壁與抽采孔4之間充滿了漿液，漿液冷卻凝固，由于選定了最佳的漿液材料配比，減少了封孔水泥漿凝固產生收縮縫的現象。在封孔套管I遠離煤壁5的一端可以連有花管7，所謂花管，即為側壁上開設有通氣孔71的鋼管，在進行瓦斯抽采時，瓦斯能夠通過通氣孔71進入到封孔套管I中，増大了瓦斯的進入面積。進行多次注漿時，當監測到封孔套管I從煤壁5露出的一端開ロ有漿液流出時，停止注漿，可以認定為此時的狀態已經達到第一次注漿要求。流入到封孔套管I中的漿液即可以是抽采孔4中的漿液通過上述通氣孔71進入封孔套管I的。進ー步地，在注漿管I上可設置閘閥8，用于控制注漿泵I中漿液的注入和關斷。本發明實施例三提供的注漿裝置，通過注漿管向抽采孔內注入最佳配比的漿液，并通過多次注漿的方法有效減少了封孔水泥漿凝固產生收縮縫的現象，封堵了水泥漿收縮縫及鉆孔周邊圍巖裂隙。實施例四圖4為本發明實施例四提供的注漿裝置結構示意圖，如圖四所示，與實施例三的不同是該裝置適用于抽采孔軸線與水平面的角度小于30度的鉆孔情況，該注漿裝置在實施例三的基礎上，設置封孔套管I遠離煤壁5的一端與抽采孔4內壁之間的間隙通過第二封堵物9進行封堵；可以設置第二封堵物9與封孔套管I遠離煤壁5的一端端面預留設定的距離，在實際應用中，封孔套管I的長度13-15m，第二封堵物9與封孔套管I遠離煤壁5的一端端面預留的距離為2m，再將花管7與封孔套管I相連，從而可以使瓦斯氣體有足夠的流通面積；該注漿裝置還包括返漿管10，返漿管10穿過第一封堵物6伸入至抽采孔中。在實際應用中，將返漿管10的長度設置為盡可能的靠近封孔套管I的遠離煤壁5端，注漿管2的長度則保證靠近煤壁5即可，從而能實現漿液的自下向上的注入。進行多次注漿時，當監測到返漿管10從煤壁5露出的一端開ロ有漿液流出時，停止注漿，可以認定為此時的狀態已經達到第一次注漿要求。優選的是，返漿管10高于所述注漿管2設置，能使漿液注入的更充分。具體地，上述第一封堵物6和第二封堵物9可均為聚氨脂。本發明實施例四提供的注漿裝置，通過注漿管向抽采孔內注入最佳配比的漿液，并通過多次注漿的方法有效減少了封孔水泥漿凝固產生收縮縫的現象，封堵了水泥漿收縮縫及鉆孔周邊圍巖裂隙。最后應說明的是以上實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替、換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的范圍。
權利要求
1.一種注漿方法，其特征在于，包括 通過注漿管向抽采孔內注入漿液；其中，所述漿液由425號水泥、水和膨脹劑組成，所述425號水泥、水和膨脹劑的重量比為I : O. 7 : O. I ; 當監測到注漿泵的壓カ等于6MPa時，停止注漿。
2.根據權利要求I所述的注漿方法，其特征在于，通過注漿管向抽采孔內注入漿液包括 向注漿管內注入漿液，當監測到封孔套管從煤壁露出的一端開ロ有漿液流出時，或當監測到返漿管從煤壁露出的一端開ロ有漿液流出時，停止注漿； ー小時后，向注漿管內注入漿液，當監測到注漿泵的壓カ達到預設的第一門限值時，停止注漿；所述第一門限值的取值范圍是4-6Mpa ； ー小時后，向注漿管內注入漿液，并繼續監測注漿泵的壓力。
3.一種注漿裝置，采用權利要求I或2所述的注漿方法進行注漿，其特征在于，包括 封孔套管，用于插入到抽采孔中進行瓦斯抽采，所述封孔套管靠近煤壁的一端與所述抽采孔內壁之間的間隙通過第一封堵物進行封堵； 注漿管，所述注漿管穿過所述第一封堵物伸入至所述抽采孔中； 注漿泵，所述注漿泵的漿液輸出端與所述注漿管相連，用于通過所述注漿管向所述抽采孔內注入漿液。
4.根據權利要求3所述的注漿裝置，其特征在于 所述封孔套管遠離煤壁的一端與所述抽采孔內壁之間的間隙通過第二封堵物進行封堵; 所述注漿裝置還包括返漿管，所述返漿管穿過所述第一封堵物伸入至所述抽采孔中。
5.根據權利要求4所述的注漿裝置，其特征在于所述返漿管高于所述注漿管設置。
6.根據權利要求4或5所述的注漿裝置，其特征在于所述封孔套管遠離煤壁的一端連有花管。
7.根據權利要求4或5所述的注漿裝置，其特征在于所述注漿管和所述返漿管上均設置有閘閥。
8.根據權利要求4或5所述的注漿裝置，其特征在于所述第一封堵物和第二封堵物均為聚氨脂。
全文摘要
本發明提供一種注漿方法和注漿裝置，其中，包括通過注漿管向抽采孔內注入漿液；其中，所述漿液由425號水泥、水和膨脹劑組成，所述425號水泥、水和膨脹劑的重量比為1∶0.7∶0.1；當監測到注漿泵的壓力等于6MPa時，停止注漿。本發明提供的注漿方法和注漿裝置通過選定最佳的材料配比，明顯減少了封孔水泥漿凝固產生收縮縫的現象，有效封堵了水泥漿收縮縫及鉆孔周邊圍巖裂隙。
文檔編號E21B33/13GK102678083SQ20121012864
公開日2012年9月19日 申請日期2012年4月27日 優先權日2012年4月27日
發明者劉林, 劉濤, 徐守兵, 朱學全, 李寶, 李忠虎, 童碧, 馬懷加 申請人:淮南礦業(集團)有限責任公司