[發明專利]一種割封壓一體化強化瓦斯抽采裝置及方法

有效

• 申請號: 201610016804.X
• 申請日: 2016-01-11
• 公開（公告）號: CN105507940B
• 公開（公告）日: 2018-01-30
• 發明（設計）人: 倪冠華;程衛民;王剛;劉震;于巖斌
• 申請（專利權）人: 山東科技大學
• 主分類號: E21F7/00
• 分類號: E21F7/00;E21B33/13;E21B43/26
• 代理公司: 濟南舜源專利事務所有限公司37205
• 代理人: 陳海濱

1.一種割封壓一體化強化瓦斯抽采裝置，其特征在于：包括采用螺紋(5)相互連接的注漿圓筒(10)，圓筒(10)內部中心位置布置前端開有若干小孔(12)的壓裂管(9)，壓裂管(9)穿過圓筒前蓋(11)前端3～4m，使小孔(12)全部越過圓筒(10)，壓裂管(9)后端通過圓筒(10)下表面的壓裂口(7)與壓裂泵連接，壓裂口(7)距圓筒(10)后端面0.5～1m，圓筒(10)前端焊裝有柔性囊袋一(6)，距離圓筒(10)后端面1.5～3m位置處焊裝有柔性囊袋二(3)，采用常規方法垂直于巷道壁向巖層內部鉆常規鉆孔(19)，在鉆常規鉆孔(19)底部通過水力割縫形成割縫鉆孔(20)，割縫鉆孔(20)直徑大于常規鉆孔(19)，柔性囊袋一(6)剛好穿過常規鉆孔(19)，處在割縫鉆孔(20)內部，柔性囊袋二(3)處在常規鉆孔(19)內部，在柔性囊袋二(3)和柔性囊袋一(6)內的圓筒(10)表面開有若干大孔(8)，在圓筒(10)內的上部焊接有注漿管(2)，注漿管(2)通過圓筒(10)表面的注漿口(1)與注漿泵連接，注漿管(2)通過圓筒(10)表面的出漿口(4)向煤層鉆孔內注漿，所述的圓筒(10)的長度為15～18m，直徑為90mm，注漿管(2)直徑為16mm，壓裂管(9)直徑為25mm；所述的柔性囊袋二(3)的長度為0.5～1m，直徑為110mm，柔性囊袋一(6)長度為1～2m，直徑為150mm。

2.如權利要求1所述的割封壓一體化強化瓦斯抽采裝置，其特征在于：所述注漿口(1)和壓裂口(7)布置在柔性囊袋二(3)的外側圓筒(10)表面上，出漿口(4)布置在柔性囊袋二(3)和柔性囊袋一(6)之間的圓筒(10)表面上。

3.采用利要求1或2所述裝置的割封壓一體化強化瓦斯抽采方法，其特征在于，包括以下步驟：

a.采用常規方法垂直于巷道壁向巖層(13)內部鉆直徑為100mm的常規鉆孔(19)，常規鉆孔(19)長度為15～18m；

b.采用常規水力割縫技術，在常規鉆孔(19)底部繼續打鉆，同時，通過水力旋轉割縫，割出直徑為120～140mm的割縫鉆孔(20)，割縫鉆孔(20)長度為80～100m；

c.依次連接圓筒(10)和壓裂管(9)，將圓筒(10)送入常規鉆孔(19)內部，使柔性囊袋一(6)恰好穿過常規鉆孔(19)處在割縫鉆孔(20)內；

d.連接儲漿罐(15)和注漿泵(16)，利用高壓膠管(21)依次連接注漿泵(16)和注漿圓筒(10)，注漿泵(16)和注漿口(1)，水箱(23)和壓裂泵(17)，壓裂泵(17)和壓裂口(7)；

e.開啟注漿泵(16)，打開第一閥門(18-1)，向注漿圓筒(10)內注入封孔漿液(22)，封孔漿液(22)通過大孔(8)充滿柔性囊袋一(6)和柔性囊袋二(3)，柔性囊袋一(6)和柔性囊袋二(3)膨脹分別封堵割縫鉆孔(20)和常規鉆孔(19)；

f.當注漿泵(16)的壓力表(24)顯示注漿壓力停止上升時，關閉第一閥門(18-1)，打開第二閥門(18-2)，利用注漿管(2)向柔性囊袋一(6)和柔性囊袋二(3)之間的常規鉆孔(19)空間內注入封孔漿液(22)；

g.待封孔漿液(22)全部凝固后，打開壓裂泵(17)進行水力壓裂30min；

h.壓裂結束后，連接壓裂管(9)和煤礦井下瓦斯抽采管路進行瓦斯抽采，完成割封壓一體化強化瓦斯抽采過程。