囊袋封孔器的層層密封是其實(shí)現(xiàn)高效防漏的核心,主要通過“兩端封堵+中間填充+滲透加固”的三重機(jī)制完成,每一層密封都精準(zhǔn)針對(duì)鉆孔可能漏氣的風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn):
首先是兩端囊袋的初始密封。封孔器兩端各有一個(gè)彈性囊袋,注漿泵啟動(dòng)后,水泥漿液會(huì)先通過主注漿管注入這兩個(gè)囊袋。隨著漿液不斷填充,囊袋像氣球一樣迅速膨脹,緊緊擠壓鉆孔內(nèi)壁,在鉆孔的兩端形成兩道“橡膠壩”。這種密封能瞬間阻斷瓦斯沿鉆孔軸向的流通路徑,就像給管道兩端裝上了密封圈,從源頭掐斷泄漏通道。
接著是中間區(qū)域的帶壓填充密封。當(dāng)兩端囊袋膨脹到一定程度,注漿壓力會(huì)持續(xù)攀升,達(dá)到預(yù)設(shè)值時(shí),囊袋之間的爆破閥會(huì)自動(dòng)開啟。此時(shí),漿液會(huì)涌入兩個(gè)囊袋之間的鉆孔空間,在壓力作用下填滿所有空隙。由于整個(gè)過程處于帶壓狀態(tài),漿液能充分貼合鉆孔內(nèi)壁的凹凸不平,甚至擠入微小的裂隙,形成一道致密的“填充墻”。這一層密封相當(dāng)于在兩端封堵的基礎(chǔ)上,給中間區(qū)域加了一道厚實(shí)的屏障,進(jìn)一步強(qiáng)化密封性。
最后是漿液滲透的深層加固密封。在壓力注漿的過程中,部分漿液會(huì)滲透到鉆孔周圍的煤巖體裂隙中。這些漿液凝固后,會(huì)像無(wú)數(shù)根“小錨桿”一樣牢牢鎖住裂隙,將原本松散的煤體膠結(jié)成整體,從根本上降低煤巖體的透氣性。這一層密封深入鉆孔外部的介質(zhì),相當(dāng)于給整個(gè)密封系統(tǒng)加了一層“防護(hù)網(wǎng)”,即使鉆孔出現(xiàn)細(xì)微變形,也能通過加固后的煤巖體阻擋瓦斯泄漏。
正是這三層密封的協(xié)同作用,讓囊袋封孔器能在復(fù)雜的井下環(huán)境中實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期、可靠的密封效果,為煤礦瓦斯治理提供堅(jiān)實(shí)保障。