一种耐高压钻孔密封装置及方法技术领域
本发明涉及一种耐高压钻孔密封装置及方法，属于煤矿井下区域瓦斯治理技术领域，尤
其适用于在松软易塌孔及难封孔煤层的耐高压钻孔的密封作业。
背景技术
国家煤矿瓦斯治理方针确定高瓦斯矿井必须先抽后采，瓦斯抽采是治本措施。随着煤层
瓦斯治理研究工作的深入开展，很多学者达成了一定共识，提出卸压增透措施是未来煤层瓦
斯治理特别是深部煤层瓦斯治理中的发展方向，即可通过煤层爆破、水力压裂、煤层注水、
水力割缝、水力冲孔等措施促进煤层的卸压增透，提高煤层渗透率，强化预抽煤层瓦斯。但
是，这些措施成功实施的前提是对耐高压钻孔的有效密封，钻孔不能承受高压、封孔不严等
不足，直接影响煤层卸压增透措施的成败。在松软易塌孔煤层及难封孔煤层的瓦斯抽采钻孔
内进行煤层卸压增透措施过程中，现有耐高压封孔方法存在封孔不严，煤壁与封孔浆液结合
处脱落等原因，导致耐高压能力降低，费时费力，达不到钻孔耐高压密封的理想效果，因此，
急需要一种新型的耐高压钻孔密封方法，能够满足长时间耐高压的功能，克服现有技术中存
在的问题。
发明内容
技术问题：本发明的目的是克服已有技术中存在的耐高压钻孔封孔不严、煤壁与封孔浆
液结合处脱落等问题，提供一种操作简单、成本低、效果好的基于水力割缝的耐高压钻孔密
封装置及方法。
技术方案：本发明耐高压钻孔密封装置，包括采用螺纹相互连接的注浆圆筒，圆筒前端
焊装有柔性囊袋一，距离圆筒后端面1.5～3m位置处焊装有柔性囊袋二，在柔性囊袋二和柔性
囊袋一内的圆筒表面开有若干孔洞，在圆筒内的上部焊接有注浆管，注浆管通过圆筒表面的
注浆口与注浆泵连接，注浆管通过圆筒表面的出浆口向煤层钻孔内注浆。
所述的注浆圆筒的长度为15～18m，直径为90mm，注浆管直径为16mm。注浆口布置在
柔性囊袋二的外侧圆筒表面上，出浆口布置在柔性囊袋二和柔性囊袋一之间的圆筒表面上。
柔性囊袋二的长度为0.5～1m，直径为110mm，柔性囊袋一长度为1～2m，直径为150mm。
本发明耐高压钻孔密封方法，包括以下步骤：
a.采用常规方法垂直于巷道壁向煤层内部钻直径为100mm的常规钻孔，常规钻孔长度
为15～18m；
b.采用常规水力割缝技术，在常规钻孔底部继续打钻，同时，通过水力旋转割缝，割出
直径为120～140mm的割缝钻孔，割缝钻孔长度为80～100m；
c.依次连接圆筒，将圆筒送入常规钻孔内部，使柔性囊袋一恰好穿过常规钻孔处在割缝
钻孔内；
d.连接储浆罐和注浆泵，利用高压胶管依次连接注浆泵和注浆圆筒，注浆泵和注浆口；
e.开启注浆泵，向注浆圆筒内注入封孔浆液，封孔浆液通过孔洞充满柔性囊袋一和柔性
囊袋二，柔性囊袋一和柔性囊袋二膨胀分别封堵常规钻孔和割缝钻孔；
f.当注浆泵显示注浆压力停止上升时，利用注浆管向柔性囊袋一和柔性囊袋二之间的常
规钻孔空间内注入封孔浆液；
g.封孔浆液凝固后，割缝钻孔承受高压时，普通钻孔前端煤壁阻碍柔性囊袋一外移，实
现了基于水力割缝的耐高压钻孔密封方法。
有益效果：由于采用了上述技术方案，在一些松软易塌孔煤层及难封孔煤层的瓦斯抽采
钻孔内进行各种水力化措施过程中，既能够有效密封耐高压钻孔，能够承受钻孔内高压的冲
击，同时还能起到水利化措施强化瓦斯抽采的目的。封孔浆液凝固后，割缝钻孔承受高压时，
普通钻孔前端煤壁阻碍柔性囊袋一外移，实现了松软煤层耐高压钻孔有效封孔。其操作简单、
成本低、效果好、工作量小，具有广泛的实用性。
附图说明
图1是本发明的一种耐高压钻孔密封装置结构示意图。
图2是本发明的一种耐高压钻孔密封方法实施例示意图。
图中：1.注浆口，2.柔性囊袋二，3.注浆管，4.出浆口，5.螺纹，6.圆筒，7.孔洞，8.柔
性囊袋一，9.注浆泵，10.高压胶管，11-1.阀门，11-2.阀门，12.普通钻孔，13.煤壁，14.割缝
钻孔，15.煤层，16.封孔浆液。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的一个实施例作进一步的描述：
图1所示，本发明一种耐高压钻孔密封装置，包括采用螺纹5相互连接的注浆圆筒6，
圆筒6前端焊装有柔性囊袋一8，距离圆筒6后端面1.5～3m位置处焊装有柔性囊袋二2，在
柔性囊袋二2和柔性囊袋一8内的圆筒6表面开有若干孔洞7，在圆筒6内的上部焊接有注
浆管3，注浆管3通过圆筒6表面的注浆口1与注浆泵连接，注浆管3通过圆筒6表面的出
浆口4向煤层钻孔内注浆。所述的注浆圆筒6的长度为15～18m，直径为90mm，注浆管3直
径为16mm。注浆口1布置在柔性囊袋二2的外侧圆筒6表面上，出浆口4布置在柔性囊袋
二2和柔性囊袋一8之间的圆筒6表面上。柔性囊袋二2的长度为0.5～1m，直径为110mm，
柔性囊袋一8长度为1～2m，直径为150mm。
本发明的耐高压钻孔密封方法：首先，采用常规方法垂直于巷道壁向煤层15内部钻直
径为100mm的常规钻孔12，常规钻孔12长度为15～18m；采用常规水力割缝技术，在常规
钻孔12底部继续打钻，同时，通过水力旋转割缝，割出直径为120～140mm的割缝钻孔14，
割缝钻孔14长度为80～100m；依次连接圆筒6，将圆筒6送入常规钻孔12内部，使柔性囊
袋一8恰好穿过常规钻孔12处在割缝钻孔14内；连接储浆罐17和注浆泵9，利用高压胶管
10依次连接注浆泵9和注浆圆筒6，注浆泵9和注浆口1；开启注浆泵9，打开阀门11-2，向
注浆圆筒6内注入封孔浆液16，封孔浆液16通过孔洞7充满柔性囊袋一8和柔性囊袋二2，
柔性囊袋一8和柔性囊袋二2膨胀分别封堵常规钻孔12和割缝钻孔14；当注浆泵9显示注
浆压力停止上升时，关闭阀门11-2，打开阀门11-1，利用注浆管3向柔性囊袋一8和柔性囊
袋二2之间的常规钻孔12空间内注入封孔浆液16；封孔浆液16凝固后，割缝钻孔14承受
高压时，普通钻孔12前端煤壁13阻碍柔性囊袋一8移动，实现了基于水力割缝的耐高压钻
孔密封方法。