[實用新型]封孔、水力壓裂及瓦斯抽采一體化施工裝置

有效

• 申請號: 201720828509.4
• 申請日: 2017-07-10
• 公開（公告）號: CN207829872U
• 公開（公告）日: 2018-09-07
• 發明（設計）人: 王伸;李化敏;朱時廷;李東印;王文;劉闖;王祖洸
• 申請（專利權）人: 河南理工大學
• 主分類號: E21B43/263
• 分類號: E21B43/263;E21F7/00
• 代理公司: 鄭州豫開專利代理事務所(普通合伙) 41131
• 代理人: 朱俊峰

封孔、水力壓裂及瓦斯抽采一體化施工裝置，包括第一囊袋、第二囊袋、注漿管、水力壓裂管、瓦斯抽采管和花管，第一囊袋設置在鉆孔內并位于孔口附近，第二囊袋設置在鉆孔內并位于孔底附近，注漿管、瓦斯抽采管均由左向右依次穿過第一囊袋和第二囊袋后伸入到孔底處，花管左端與瓦斯抽采管右端同軸向固定連接，水力壓裂管的外徑小于瓦斯抽采管的內徑，水力壓裂管同軸向設置在瓦斯抽采管內部，水力壓裂管右端向右伸出花管右端。本實用新型節省安裝空間，便于安裝第一囊袋和第二囊袋；水力壓裂與瓦斯抽采互不影響，實現鉆孔后水力壓裂作業和瓦斯抽采作業兩用，降低了鉆孔作業的數量，降低施工成本。

技術領域

本實用新型屬于煤礦安全生產技術領域，具體涉及一種封孔、水力壓裂及瓦斯抽采一體化施工裝置。

背景技術

對于透氣性差的高瓦斯煤層，水力壓裂技術可增加煤層裂隙，一方面使得礦山壓力降低，促進瓦斯增加解析；另一方面改善煤層透氣性，增加瓦斯運移通道。目前水力壓裂技術已經應用于我國諸多煤礦的防突工程中。水力壓裂時要求封孔憋壓，瓦斯抽采時要求封孔嚴密后才能聯網抽采，而現有封孔技術顯得過于復雜、笨重，封孔效果有限，不適應水力壓沖能夠快速封孔、提高封孔效果、并繼續進行瓦斯抽采使用的要求。因此，尋找一種方便快捷、安全高效的封孔、水力壓裂、瓦斯抽采一體化的施工技術成為當務之急。

實用新型內容

本實用新型為了解決現有技術中的不足之處，提供一種封孔快捷、封孔效果好、水力壓裂和瓦斯抽采能先后使用的封孔、水力壓裂及瓦斯抽采一體化施工裝置。

為解決上述技術問題，本實用新型采用如下技術方案：封孔、水力壓裂及瓦斯抽采一體化施工裝置，包括第一囊袋、第二囊袋、注漿管、水力壓裂管、瓦斯抽采管和花管，假定鉆孔由孔口到孔底的軸向方向為由左向右的方向，第一囊袋設置在鉆孔內并位于孔口附近，第二囊袋設置在鉆孔內并位于孔底附近，注漿管、瓦斯抽采管均由左向右依次穿過第一囊袋和第二囊袋后伸入到孔底處，花管左端與瓦斯抽采管右端同軸向固定連接，注漿管、瓦斯抽采管的外圓均與第一囊袋和第二囊袋之間設置有構造相同的密封組件，水力壓裂管的外徑小于瓦斯抽采管的內徑，水力壓裂管同軸向設置在瓦斯抽采管內部，水力壓裂管右端向右伸出花管右端，水力壓裂管上均勻設置有若干個與瓦斯抽采管內壁接觸的支撐件，注漿管上設置有第一管接頭、第二管接頭和第三管接頭，第一管接頭位于第一囊袋內，第一管接頭上設置有第一單向閥，第二管接頭位于第二囊袋內，第二管接頭上設置有第二單向閥，第三管接頭位于第一囊袋和第二囊袋之間，第三管接頭上設置有爆破閥。

注漿管與第一囊袋之間的密封組件包括均套在注漿管上的第一緊固螺母、第二緊固螺母、第一橡膠密封圈和第二橡膠密封圈，第一橡膠密封圈位于第一囊袋的袋壁的左側，第二橡膠密封圈位于第一囊袋的袋壁的右側，第一橡膠密封圈和第二橡膠密封圈的內圈均與注漿管外圓周密封接觸，第一緊固螺母和第二緊固螺母均螺紋連接在注漿管上，第一緊固螺母向右緊壓第一橡膠密封圈使第一橡膠密封圈右側面與第一囊袋的袋壁左側密封配合，第二緊固螺母向左緊壓第二橡膠密封圈使第二橡膠密封圈左側面與第一囊袋的袋壁右側密封配合。

支撐件包括為同心圓的內圓環和外圓環，內圓環固定套設在水力壓裂管外部，內圓環和外圓環之間沿圓周方向均勻設置有至少三根支桿，每根支桿均沿外圓環的徑向方向設置，外圓環的外圓周與瓦斯抽采管的內壁接觸。

注漿管在鉆孔內的部分由至少三根管體組成，相鄰兩根管體之間通過第四管接頭同軸向密封并固定連接。

采用本實用新型的施工方法，包括以下步驟：

（1）、實施水力壓裂及瓦斯抽采一體化的鉆孔作業；

（2）、將安裝連接好的封孔、水力壓裂及瓦斯抽采一體化施工裝置由鉆孔的孔口放入到鉆孔內；