煤礦井下水力壓裂鉆孔封孔裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及煤礦井下水力壓裂鉆孔封孔裝置，注水鋼管一端插入鉆孔中，另一端位于孔口之外，注水鋼管的兩端設(shè)有筒狀布袋Ⅰ和筒狀布袋Ⅱ；注聚氨脂鐵管Ⅰ和注聚氨脂鐵管Ⅱ插入筒狀布袋Ⅰ中，注漿管和排氣管從筒狀布袋Ⅱ一端穿入，另一端穿出；注漿管上設(shè)有若干個(gè)出漿孔。本實(shí)用新型兩端采用聚氨脂封孔，注漿壓力可達(dá)8MPa，能夠防止注漿材料因收縮變形產(chǎn)生裂隙；并且在注漿管上布置有出漿孔，在孔口設(shè)置有排氣孔，可使注漿材料均勻充滿整個(gè)空間，能夠使封孔材料與鉆孔孔壁緊密結(jié)合，實(shí)現(xiàn)煤層水力壓裂鉆孔的密封。具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、封孔深度大、承受壓力高和密封效果好的特點(diǎn)。
【專利說(shuō)明】煤礦井下水力壓裂鉆孔封孔裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及煤層瓦斯抽采【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是一種煤礦井下水力壓裂鉆孔封孔
>J-U ρ?α裝直。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)，隨著對(duì)煤炭需求的增加、老礦井服務(wù)年限的延長(zhǎng)、礦山開(kāi)采力度和強(qiáng)度的加大，使我國(guó)現(xiàn)有的礦井多數(shù)進(jìn)入了深部開(kāi)采階段，煤層埋深的增加使得瓦斯含量增大和煤層透氣性變差，瓦斯抽采難度大，瓦斯抽采半徑小，造成抽采率低下，嚴(yán)重地影響了礦井經(jīng)濟(jì)效益的提高。水力壓裂技術(shù)作為一種煤層強(qiáng)化增透措施在我國(guó)低透氣性煤層獲得了廣泛應(yīng)用，水力壓裂技術(shù)可以使煤層中的裂隙貫通，增加煤層的透氣性，提高抽采效果，降低煤層瓦斯涌出量，以保障煤礦的安全生產(chǎn)。
[0003]煤礦井下實(shí)施水力壓裂的關(guān)鍵難題在于水力壓裂鉆孔的密封問(wèn)題，封孔質(zhì)量的好壞，直接關(guān)系到水力壓裂的成功與否。目前，煤礦井下主要采用膠囊封孔器封孔和水泥砂漿封孔。膠囊封孔器封孔是依靠高壓水使膠囊封孔器膨脹壓緊孔壁從而實(shí)現(xiàn)對(duì)壓裂孔的密封，但是由于煤層鉆孔孔壁往往比較粗糙導(dǎo)致封孔不夠嚴(yán)實(shí)，且封孔能夠承受的壓裂壓力有限。水泥砂漿封孔由于水泥凝結(jié)易產(chǎn)生收縮變形，在封孔材料和鉆孔孔壁間產(chǎn)生裂隙，造成注水時(shí)發(fā)生漏水現(xiàn)象導(dǎo)致封孔失敗。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型的目·的在于解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足，提供一種適用于注漿封孔方法的煤礦井下水力壓裂鉆孔封孔裝置。
[0005]本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:一種煤礦井下水力壓裂鉆孔封孔裝置，包括注水鋼管(2)，注聚氨脂鐵管I (6)、注聚氨脂鐵管II (7)、注漿管(8)、排氣管(5)、筒狀布袋I
(3)、筒狀布袋II (4)和聚氨脂充填料，注水鋼管(2)—端插入鉆孔(I)中，另一端位于孔口之外，注水鋼管(2)的兩端設(shè)有筒狀布袋I (3)和筒狀布袋II (4);注水鋼管(2)從筒狀布袋I (3)和筒狀布袋II (4) 一端穿入，另一端穿出，筒狀布袋I (3)和筒狀布袋II (4)完全鼓脹后的直徑大于煤層鉆孔(I)的直徑；注聚氨脂鐵管I (6)和注聚氨脂鐵管II (7)插入筒狀布袋I (I)中，注漿管(8)和排氣管(5)從筒狀布袋II (4)一端穿入，另一端穿出；注漿管(8)上設(shè)有若干個(gè)出漿孔。
[0006]筒狀布袋I (3)和筒狀布袋II (4)的兩端通過(guò)鋼絲捆扎在注水鋼管(2)上；注聚氨脂鐵管I (6)、注聚氨脂鐵管II (7)、注漿管(8)、排氣管(5)采用鋼絲捆扎固定在注水鋼管
(2)上。
[0007]筒狀布袋II ( 4 )上設(shè)置有拉鏈。
[0008]注漿管(8)深入到注水鋼管(2)2/3~4/5處，排氣管(5)深入超過(guò)筒狀布袋II (4)50~100厘米。
[0009]本實(shí)用新型的有益效果是:煤礦井下水力壓裂鉆孔封孔裝置兩端采用聚氨脂封孔，注漿壓力可達(dá)8MPa，能夠防止注漿材料因收縮變形產(chǎn)生裂隙；并且在注漿管上布置有出漿孔，在孔口設(shè)置有排氣孔，可使注漿材料均勻充滿整個(gè)空間，能夠使封孔材料與鉆孔孔壁緊密結(jié)合，實(shí)現(xiàn)煤層水力壓裂鉆孔的密封。具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、封孔深度大、承受壓力高和密封效果好的特點(diǎn)。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]圖中:1.鉆孔，2.注水鋼管，3.筒狀布袋I，4.筒狀布袋II，5.排氣管，6.注聚氨脂鐵管I，7.注聚氨脂鐵管II，8.注漿管。
【具體實(shí)施方式】:
[0012]下面參照附圖并結(jié)合實(shí)例對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明:
[0013]參見(jiàn)圖1，煤礦井下水力壓裂鉆孔封孔裝置，由注水鋼管2，筒狀布袋I 3、筒狀布袋II 4、排氣管5、注聚氨脂鐵管I 6、注聚氨脂鐵管II 7、注漿管8構(gòu)成；注水鋼管2、排氣管
5、注聚氨脂鐵管I 6、注聚氨脂鐵管II 7和注漿管8—端插入鉆孔I中，另一端位于孔口以外；鉆孔I深度45m，直徑115mm ;鉆孔封孔裝置長(zhǎng)度40m，由筒狀布袋I 3、筒狀布袋II 4和注衆(zhòng)段構(gòu)成，注衆(zhòng)段34m，筒狀布袋I 3和筒狀布袋II 4長(zhǎng)度均為3m，筒狀布袋I 3和筒狀布袋II 4完全鼓脹后的直徑大于煤層鉆孔I的直徑；注水鋼管2直徑50mm，長(zhǎng)度43m，穿過(guò)筒狀布袋II 4約3m ;注聚氨脂鐵管I 6和注聚氨脂鐵管II 7插入筒狀布袋I中，直徑20mm，長(zhǎng)度38m ;注漿管長(zhǎng)度30m，直徑30mm，設(shè)置有若干個(gè)直徑為IOmm的出漿孔；排氣管5長(zhǎng)度5m,直徑20mm,穿過(guò)筒狀布袋II約I米。
[0014]筒狀布袋I 3和筒狀布袋II 4的兩端通過(guò)鋼絲捆扎在注水鋼管2上；注聚氨脂鐵管I 6、注聚氨脂鐵管II 7、注漿管8、排氣管5采用鋼絲捆扎固定在注水鋼管2上；筒狀布袋II 4上設(shè)置有拉鏈。
[0015]具體實(shí)施中，為了將聚氨脂注入筒狀布袋I 3中，設(shè)置了注聚氨脂鐵管I 6和注聚氨脂鐵管II 7 ;為了使?jié){液均勻完整分布于鉆孔I和注水鋼管2之間，注漿管8設(shè)置有若干個(gè)直徑為10_的出漿孔；為了使?jié){液充分填充鉆孔I中裂隙設(shè)置排氣管5。
[0016]封孔過(guò)程中，先將封孔裝置送入鉆孔I內(nèi)，拉開(kāi)筒狀布袋II 4上的拉鏈，將聚氨脂充填料快速均勻裝入筒狀布袋II 4，然后拉緊筒狀布袋II 4上的拉鏈，筒狀布袋II 4內(nèi)的聚氨脂充填料膨脹后會(huì)將鉆孔I孔口封堵；然后通過(guò)注聚氨脂鐵管I 6、注聚氨脂鐵管II 7向筒狀布袋I 3內(nèi)分別注入聚氨脂A料和B料，即可將預(yù)定位置封堵；再通過(guò)注漿管8向筒狀布袋I 6和筒狀布袋II 7之間位置進(jìn)行注漿，發(fā)現(xiàn)排氣管5返漿即可關(guān)閉排氣管口上的閘閥，實(shí)行帶壓注漿，注漿壓力為8MPa，以提高鉆孔的嚴(yán)密性；最后將注水鋼管2與高壓泵站連接，進(jìn)行煤層水力壓裂。
[0017]盡管上文對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，但是本發(fā)明不限于此，本【技術(shù)領(lǐng)域】技術(shù)人員可以根據(jù)本發(fā)明的原理進(jìn)行各種修改。因此，凡按照本發(fā)明原理所作的修改，都應(yīng)當(dāng)理解為落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種煤礦井下水力壓裂鉆孔封孔裝置，包括注水鋼管(2)，注聚氨脂鐵管I (6)、注聚氨脂鐵管II (7)、注漿管(8)、排氣管(5)、筒狀布袋I (3)、筒狀布袋II (4)和聚氨脂充填料，其特征在于:注水鋼管(2) —端插入鉆孔(I)中，另一端位于孔口之外，注水鋼管(2)的兩端設(shè)有筒狀布袋I (3)和筒狀布袋II (4);注水鋼管(2)從筒狀布袋I (3)和筒狀布袋II(4)一端穿入，另一端穿出，筒狀布袋I (3)和筒狀布袋II (4)完全鼓脹后的直徑大于煤層鉆孔(I)的直徑；注聚氨脂鐵管I (6)和注聚氨脂鐵管II (7)插入筒狀布袋I (I)中，注漿管(8)和排氣管(5)從筒狀布袋II (4) 一端穿入，另一端穿出；注漿管(8)上設(shè)有若干個(gè)出漿孔。
2.如權(quán)利要求1所述的煤礦井下水力壓裂鉆孔封孔裝置，其特征在于:筒狀布袋I(3)和筒狀布袋II (4)的兩端通過(guò)鋼絲捆扎在注水鋼管(2)上；注聚氨脂鐵管I (6)、注聚氨脂鐵管II (7)、注漿管(8)、排氣管(5)采用鋼絲捆扎固定在注水鋼管(2)上。
3.如權(quán)利要求1所述的煤礦井下水力壓裂鉆孔封孔裝置，其特征在于:筒狀布袋II(4)上設(shè)置有拉鏈。
4.如權(quán)利要求1所述的煤礦井下水力壓裂鉆孔封孔裝置，其特征在于:注漿管(8)深入到注水鋼管(2) 2/3?4/5處，排氣管(5)深入超過(guò)筒狀布袋II (4) 50?100厘米。
【文檔編號(hào)】E21B43/26GK203430473SQ201320551839
【公開(kāi)日】2014年2月12日 申請(qǐng)日期:2013年9月5日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月5日
【發(fā)明者】徐剛, 李樹剛, 張?zhí)燔? 丁洋, 馬瑞峰, 王寧 申請(qǐng)人:西安科技大學(xué)