[發明專利]一種輔助高壓水致裂煤體的干冰封存裝置及控制方法在審

申請號：	202010841211.3	申請日：	2020-08-20
公開（公告）號：	CN111853524A	公開（公告）日：	2020-10-30
發明（設計）人：	張春華;胡威	申請（專利權）人：	遼寧工程技術大學
主分類號：	F17C3/00	分類號：	F17C3/00;F17C3/04;F17C3/08;F17C9/02;F17C13/04;F17C13/06;F17C13/00;E21B43/26
代理公司：	西安匯恩知識產權代理事務所(普通合伙) 61244	代理人：	張偉花
地址：	123000***	國省代碼：	遼寧;21
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種輔助高壓水致裂煤體干冰封存裝置控制方法
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【說明書】：

本發明提供了一種輔助高壓水致裂煤體的干冰封存裝置及其控制方法，包括多個封存單元，多個封存單元相互排列組成封存裝置設置在預設的鉆孔，鉆孔的入口處通過封孔材料固定有高壓水管，通過高壓水管向鉆孔內注水完成封存裝置的使用，封存單元包括保溫層外殼、保溫層、內膽外殼、出氣口壓蓋、泄壓頭和進水口單向閥，本發明通過多個封存單元構成封裝裝置，放置在鉆孔內后，可在煤礦井下實施高壓水壓裂的煤層鉆孔內保溫封存干冰，防止在高壓水致裂鉆孔封孔固化時間內干冰氣化損失，有效阻止地下水侵入鉆孔后提前進入本裝置使其泄壓失效，本裝置保存干冰效果好，自動工作，可有效輔助高壓水致裂煤體作用。

技術領域

本發明屬于水力致裂技術領域，具體涉及一種輔助高壓水致裂煤體的干冰封存裝置及控制方法。

背景技術

我國煤礦地質條件復雜，煤層普遍存在瓦斯高而透氣性低的現象，給瓦斯災害防治帶來極大挑戰。為了增加高瓦斯低透氣性透氣性，改善抽采效果，國內開發了諸如深孔炸藥爆破、水力沖孔、水力割縫、液態二氧化碳爆破等增透技術，截至目前各種增透技術在煤礦均得到廣泛應用，但各自有其優缺點。

對于高壓水致裂煤體增透技術，高壓水泵工作壓力越大投入成本越高，同時超高壓水力壓裂作業對管路承壓性能要求苛刻，安全性也會降低；此外，高壓水壓裂過程中，鉆孔內經常會遇到大型的新生或原生裂隙，造成工作水壓突然降低，產生波動。因此，提出一種輔助高壓水致裂煤體的干冰封存裝置及控制方法，可以在井下完成干冰的封裝和保存，抵抗侵入鉆孔地下水，具有良好的干冰封存效果，輔助高壓水壓裂。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于針對上述現有技術的不足，提供一種輔助高壓水致裂煤體的干冰封存裝置及控制方法，以解決上述背景技術中提出的問題。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：一種輔助高壓水致裂煤體的干冰封存裝置，包括多個封存單元，多個所述封存單元相互排列組成封存裝置設置在預設的鉆孔，所述鉆孔的入口處通過封孔材料固定有高壓水管，通過高壓水管向鉆孔內注水完成封存裝置的使用；

所述封存單元包括保溫層外殼、保溫層、內膽外殼、出氣口壓蓋、泄壓頭和進水口單向閥，所述保溫層外殼內部設置有一層保溫層，所述內膽外殼設置在保溫層的內部，所述內膽外殼內設置有內膽，所述內膽設置在內膽外殼內，所述內膽側端固定有進水口單向閥，所述內膽外殼、保溫層和保溫層外殼均固定在進水口單向閥的外側；

所述出氣口壓蓋固定在保溫層外殼與內膽外殼的另一端，所述出氣口壓蓋的中間螺紋連接有泄壓頭，所述泄壓頭的中間設置有單向閥出氣口。

優選的，所述保溫層具體為經過抽真空處理的填充型珠光砂。

優選的，所述封存單元靠近進水口單向閥的一端設置有第一氣體單向閥，所述第一氣體單向閥的內部延伸至保溫層的內部，所述泄壓頭上設置有第二氣體單向閥，所述第二氣體單向閥的內部延伸至泄壓頭的內部。

優選的，所述第一氣體單向閥和第二氣體單向閥的進口處均設置有濾網。

優選的，所述出氣口壓蓋為凹槽空心柱體結構，在其凹槽內側設置有用于與泄壓頭螺紋連接用的螺紋。

優選的，所述泄壓頭與出氣口壓蓋的連接處設置有墊片和定壓剪切片，所述定壓剪切片設置為1MPa的閾值。

優選的，所述泄壓頭為中空結構，在其內部填充有珠光砂。

優選的，所述封存單元的內膽外殼和保溫層外殼為同心圓結構。