申请/专利权人：中国矿业大学(北京)

申请日：2023-03-01

公开（公告）日：2024-06-25

公开（公告）号：CN116122891B

主分类号：E21F7/00

分类号：E21F7/00;E21B33/13;E21B47/06;E21B47/00

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.25#授权;2023.06.02#实质审查的生效;2023.05.16#公开

摘要：本发明公开了一种瓦斯抽采钻孔二次智能封孔提高抽采效果的装置及方法，首先构筑注浆空间并调试智能分析控制箱参数，通过智能分析控制箱控制注浆泵向注浆空间注浆，完成封孔段智能封孔，并在抽采期间通过压力传感器及瓦斯浓度传感器实时监测浆液压力与瓦斯抽采浓度，待监测到后期漏气通道产生导致瓦斯抽采浓度下降后，控制注氮泵向膨胀囊袋注氮，通过膨胀囊袋膨胀压缩注浆空间，使浆液挤压进入新生发育裂隙，封堵后期漏风通道，完成智能补压作业。该方法成本低廉、结构合理，实现了无人条件下全过程智能封孔及补压，为解决当前因抽采钻孔后期漏气通道难以封堵导致瓦斯抽采浓度下降等问题提供了强有力的支撑，大大提高了瓦斯抽采效果。

主权项：1.一种瓦斯抽采钻孔二次智能封孔提高抽采效果的方法，采用瓦斯抽采钻孔二次智能封孔提高抽采效果的装置，装置包括压力传感器7、瓦斯浓度传感器8、膨胀囊袋12、智能分析控制箱13、注浆管单向阀18以及注氮管单向阀19；所述压力传感器7设置在钻孔封孔段，通过压力传感器连接线路17与智能分析控制箱13连接，实时监测封孔段缓凝浆液压力；所述瓦斯浓度传感器8设置在瓦斯抽采管3内部，通过瓦斯浓度传感器连接线路15与智能分析控制箱13连接，实时监测瓦斯抽采浓度；所述膨胀囊袋12设置于抽采管3外表面，初次封孔阶段紧贴抽采管，并不占据封孔空间，与注氮管9连接；所述注浆管单向阀18设置于注浆管内，受智能分析控制箱13控制启闭；所述注氮管单向阀19设置于注氮管中，受智能分析控制箱13控制启闭；所述的智能分析控制箱13连接有注浆泵连接线路14、注氮泵连接线路16、瓦斯浓度传感器连接线路15、压力传感器连接线路17，通过压力传感器连接线路17接收压力传感器7传输的数据，通过瓦斯浓度传感器连接线路15接收瓦斯浓度传感器传输的数据，并通过注浆泵连接线路14向注浆泵11及注浆管单向阀18传输信号，通过注氮泵连接线路16向注氮泵10及注氮管单向阀19传输信号；方法包括以下五个步骤：S1：构筑注浆空间，并调试智能分析控制箱参数：确定封孔段长度后，将混合好的袋装聚氨酯固定在抽采管上，然后快速将抽采管送至孔内预定位置，待聚氨酯膨胀后完成构筑注浆空间；S2：智能分析控制箱控制注浆泵向注浆空间注浆，完成封孔段智能封孔：智能分析控制箱通过注浆泵连接线路控制注浆泵工作，此时注氮管单向阀关闭，注浆管单向阀开启，通过注浆管向注浆空间注无机缓凝浆液，可在整个抽采期间保持半流体性质，完成封孔段智能封孔；S3：抽采期间实时监测浆液压力及瓦斯抽采浓度：封孔完成后进入瓦斯抽采阶段，抽采期间压力传感器、瓦斯浓度传感器监测的数据分别通过压力传感器连接线路和瓦斯浓度传感器连接线路传输至智能分析控制箱，实时监测封孔段浆液压力和瓦斯抽采浓度；S4：后期漏气通道产生后，控制注氮泵向膨胀囊袋注氮，通过补压方式完成二次智能封孔：膨胀囊袋设置于抽采管外表面，初次封孔阶段紧贴抽采管，并不占据封孔空间，与注氮管连接，后期漏气通道产生后，智能分析控制箱通过注氮泵连接线路控制注氮泵工作，此时注浆管单向阀关闭，注氮管单向阀开启，通过注氮管向膨胀囊袋注氮，通过补压方式完成二次封孔；智能补压的具体原理为通过膨胀囊袋膨胀，压缩注浆空间，浆液被挤压进入新生发育裂隙，完成对后期漏气通道的封堵，过程中浆液压力逐渐升高，压力传感器监测的数据通过压力传感器连接线路传输至智能分析控制箱，实时监测注浆空间内浆液压力，当浆液压力达到0.8MPa后智能分析控制箱传输信号使注氮泵停止工作，注氮管单向阀关闭，完成二次智能封孔；S5：提高瓦斯抽采效果，实现全过程智能封孔及补压：通过压力传感器、瓦斯浓度传感器实时监测后期漏气通道产生，采用膨胀囊袋智能补压的方式实现了封孔段二次智能封孔，阻挡了巷道内的空气通过后期漏气通道进入瓦斯抽采钻孔，提高了瓦斯抽采效果，实现了全过程智能封孔及补压。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 中国矿业大学(北京) 一种瓦斯抽采钻孔二次智能封孔提高抽采效果的装置及方法

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