囊袋封孔器的层层密封是其实现高效防漏的核心,主要通过“两端封堵+中间填充+渗透加固”的三重机制完成,每一层密封都精准针对钻孔可能漏气的风险点:
首先是两端囊袋的初始密封。封孔器两端各有一个弹性囊袋,注浆泵启动后,水泥浆液会先通过主注浆管注入这两个囊袋。随着浆液不断填充,囊袋像气球一样迅速膨胀,紧紧挤压钻孔内壁,在钻孔的两端形成两道“橡胶坝”。这种密封能瞬间阻断瓦斯沿钻孔轴向的流通路径,就像给管道两端装上了密封圈,从源头掐断泄漏通道。
接着是中间区域的带压填充密封。当两端囊袋膨胀到一定程度,注浆压力会持续攀升,达到预设值时,囊袋之间的爆破阀会自动开启。此时,浆液会涌入两个囊袋之间的钻孔空间,在压力作用下填满所有空隙。由于整个过程处于带压状态,浆液能充分贴合钻孔内壁的凹凸不平,甚至挤入微小的裂隙,形成一道致密的“填充墙”。这一层密封相当于在两端封堵的基础上,给中间区域加了一道厚实的屏障,进一步强化密封性。
最后是浆液渗透的深层加固密封。在压力注浆的过程中,部分浆液会渗透到钻孔周围的煤岩体裂隙中。这些浆液凝固后,会像无数根“小锚杆”一样牢牢锁住裂隙,将原本松散的煤体胶结成整体,从根本上降低煤岩体的透气性。这一层密封深入钻孔外部的介质,相当于给整个密封系统加了一层“防护网”,即使钻孔出现细微变形,也能通过加固后的煤岩体阻挡瓦斯泄漏。
正是这三层密封的协同作用,让囊袋封孔器能在复杂的井下环境中实现长期、可靠的密封效果,为煤矿瓦斯治理提供坚实保障。