一种三堵两段式注浆封孔测压结构及其实施方法

摘要

本发明公开了一种三堵两段式注浆封孔测压结构，它包括注浆封孔测压结构（1），测压室（9）位于注浆封孔测压结构（1）的最前端，测压钢管（2）位于注浆封孔测压结构（1）中并与测压室（9）相连通，其特征在于：测压钢管（2）从注浆封孔测压结构（1）内到外依次通过1#马丽散固定段（10）、1#水泥固定段(5)、2#马丽散固定段（12）、2#水泥固定段(14)和3#马丽散固定段（13）固定于注浆封孔测压结构（1）的中部。

说明书

技术领域

本发明属于煤矿注浆封孔测压技术，尤其涉及一种三堵两段式注浆封孔测压结构及其实施方法。

背景技术

煤层瓦斯压力是反映煤与瓦斯突出的重要指标之一，准确测煤层瓦斯压力是矿井防治瓦斯工作各项安全措施方案设计和实施的依据和重要基础，要准确测定煤层的瓦斯压力，钻孔的封孔质量非常关键。在实际生产中，为了测定被保护层瓦斯压力，受工程条件的限制有时必须施工下行孔对被保护层瓦斯压力进行测定，在施工下行孔过程中，受钻孔内积水影响，下行孔穿过含水围岩测压较为困难，常用的注浆封孔方法已不能准确测定煤层瓦斯压力。

传统的注浆封孔测压技术存在以下问题：(1)将马丽散人为直接倒在棉纱上，马丽散混合程度不均匀，其反应发泡效果不能达到试验和实际要求；

(2)在将测压管送入孔内时，由于孔内积水将棉纱上马丽散冲散，马丽散将被随水带走，从而使马丽散失效导致水泥砂浆进入测压室导致封孔失败；

(3)水泥砂浆凝固时因受孔内积水或围岩裂隙水影响凝固时间过长且凝固后收缩，孔壁封孔不满；

(4)孔口没有进行马丽散密封，水泥砂浆凝固后收缩，可能导致从孔口漏气。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种三堵两段式注浆封孔测压结构及其实施方法，已解决现有技术的不足。

本发明的技术方案是：一种三堵两段式注浆封孔测压结构，它包括注浆封孔测压结构，测压室位于注浆封孔测压结构的最前端，测压钢管位于注浆封孔测压结构中并与测压室相连通，其特征在于：测压钢管从注浆封孔测压结构内到外依次通过1#马丽散固定段、1#水泥固定段、2#马丽散固定段、2#水泥固定段和3#马丽散固定段固定于注浆封孔测压结构的中部。

注浆封孔测压结构的长度为18m；在测压钢管前端1-3m处每隔10cm加工一个孔径为1cm的小孔作为筛孔段。

1#马丽散固定段前后两端分别设置螺旋式缠绕棉纱段。

2#马丽散固定段后端设置棉纱固定段。

在筛孔段末段连接圆形档盘。

棉纱固定段原料为棉纱和凝固剂。

水泥固定段原料为：膨胀剂+凝固剂+水泥砂浆，其中的膨胀剂的比例为10%的和凝固剂的水泥砂浆的比例小于3%。

一种三堵两段式注浆封孔测压结构的实施方法，包含以下步骤：

步骤一：在测压钢管前端1-3m处每隔10cm加工一个孔径为1cm的小孔作为筛孔段，在筛孔段末段连接圆形档盘；

步骤二：在档盘后先螺旋式缠绕棉纱形成螺旋式缠绕棉纱段，然后将袋装马丽散直绑在测压管上，且将马丽散外围包裹防止在送测压管时候将马丽散袋损坏，紧接马丽散再缠绕一段棉纱形成螺旋式缠绕棉纱段；然后取下马丽散袋上截止阀，将其里面的两部份混合均匀，送入注浆封孔测压结构；

步骤三：等待马丽散膨胀后之后注入含有10%的膨胀剂和小于3%的凝固剂的水泥砂浆，待水泥砂浆充满测压管段中部，停止注浆形成1#水泥固定段；

步骤四：再将一袋马丽散用水泥口袋包裹，打开截止阀使马丽散的两部分混合均，并迅速借用连抽管将马丽散送入注浆封孔测压结构，将部分凝固剂放入棉纱，将棉纱和凝固剂送入注浆封孔测压结构；

步骤五：等待听到马丽散膨胀将包装袋袋涨破的响声以后，再继续注入凝固剂、膨胀剂混合的水泥砂浆；待注浆离孔口50cm-100cm后，停止注浆；

步骤六：再用一袋马丽散将孔口封堵严密；等待水泥浆凝固后再安装压力表进行测压。

本发明的有益效果：本发明提供的三堵两段式注浆封孔测压结构及其实施方法操作也相对简单，实用性强，安全性好，经济性好，为下行孔测压积累了宝贵的现场经验。在中部增加一段马丽散棉纱凝固剂封堵段，可以适当的减少后段水泥砂浆重量对前端堵头影响，更大限度的提高了前端堵头的作用，从而提高了整体封孔成功的可能性。

水泥砂浆中加入10%膨胀剂和3%凝固剂，使得水泥砂浆凝固时间变短，降低了孔内或围岩裂隙水对封孔的影响，同时使得水泥砂浆凝固后体积减少降低，提高了封孔成功的可能性。

就地取材利用水泥口袋保护马丽散外包装袋，降低因送测压管过程中孔壁不光滑对马丽散包装袋破坏而造成马丽散外溢的可能，提高了马丽散充分反应的可能性。

孔口使用马丽散封堵，降低了因前端部分围岩裂隙通道和孔口联通而造成漏气的可能性。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图中：1、注浆封孔测压结构2、测压钢管3、测压管前端2m长的筛管段4、圆形档盘5、膨胀剂+凝固剂+水泥砂浆6、螺旋式缠绕棉纱段7、煤段8、钻孔孔壁9、测压室10、水泥口袋+袋装马丽散段11、棉纱+凝固剂段。

具体实施方式

如图1所示，一种三堵两段式注浆封孔测压结构，它包括注浆封孔测压结构1，测压室9位于注浆封孔测压结构1的最前端，测压钢管2位于注浆封孔测压结构1中并与测压室9相连通，测压钢管2从注浆封孔测压结构1内到外依次通过1#马丽散固定段10、1#水泥固定段5、2#马丽散固定段12、2#水泥固定段14和3#马丽散固定段13固定于注浆封孔测压结构1的中部。注浆封孔测压结构1的长度为18m；在测压钢管2前端2m处每隔10cm加工一个孔径为1cm的小孔作为筛孔段3。1#马丽散固定段10前后两端分别设置螺旋式缠绕棉纱段6。2#马丽散固定段12后端设置棉纱固定段11。在筛孔段3末段连接圆形档盘4。棉纱固定段11原料为棉纱和凝固剂。泥固定段原料为：膨胀剂+凝固剂+水泥砂浆，其中的膨胀剂的比例为10%的和凝固剂的水泥砂浆的比例小于3%。

其实施方法包括下述步骤：步骤一：在测压钢管（2）前端2m处每隔10cm加工一个孔径为1cm的小孔作为筛孔段（3），在筛孔段（3）末段连接圆形档盘（4）；

步骤二：在档盘（4）后先螺旋式缠绕棉纱形成螺旋式缠绕棉纱段（6），然后将袋装马丽散直绑在测压管（2）上，且就地取材将装水泥的口袋缠绕在马丽散外围防止在送测压管时候将马丽散袋损坏，紧接马丽散再缠绕一段棉纱形成螺旋式缠绕棉纱段（6）；然后取下马丽散袋上截止阀，将其里面的两部份混合均匀，送入注浆封孔测压结构（1）；

步骤三：等待约20分钟之后注入含有10%的膨胀剂和小于3%的凝固剂的水泥砂浆，待水泥砂浆充满测压管段1/2左右，停止注浆形成1#水泥固定段(5)；

步骤四：再将一袋马丽散用水泥口袋包裹，打开截止阀使马丽散的两部分混合均，并迅速借用连抽管将马丽散送入注浆封孔测压结构（1），将部分凝固剂放入棉纱，将棉纱和凝固剂（10）送入注浆封孔测压结构（1）；

步骤五：等待听到马丽散膨胀将包装袋袋涨破的响声以后，再继续注入凝固剂、膨胀剂混合的水泥砂浆（5）；待注浆离孔口约50cm后，停止注浆；

步骤六：再用一袋马丽散将孔口封堵严密；等待水泥浆凝固后再安装压力表进行测压。