【技术实现步骤摘要】
一种用于坚硬顶板的定向压裂控顶卸压装置
本专利技术具体是一种用于坚硬顶板的定向压裂控顶卸压装置，涉及坚硬顶板的定向压裂卸压相关领域。
技术介绍
坚硬顶板在煤矿开采过程中如果不能及时的卸压处理，极其的容易形成大面积悬顶，这种悬顶一旦出现断裂，会瞬间导致巷道破坏，严重威胁着煤矿安全。因此，坚硬顶板的弱化是煤矿顶板灾害控制的关键。目前，最常用的坚硬顶板弱化的方法主要为爆破断顶和水力压裂，由于爆破断顶安全隐患高，对生产干扰大；水力压裂则采用高压水破裂顶板，施工工艺相对简单，处理的可控性和操作性较强，因此，压裂卸压的方式是最为常见的方式。但是，目前的压裂卸压比较简单，一般是简单的在钻孔内进行直接高压压裂，但是，由于顶板比较坚硬，导致卸压效果并不理想，而且，所需的压力极大，所需设备要求较高，能耗也比较大。
技术实现思路
因此，为了解决上述不足，本专利技术在此提供一种用于坚硬顶板的定向压裂控顶卸压装置及其方法。本专利技术是这样实现的，构造一种用于坚硬顶板的定向压裂控顶卸压方法，其采用定向压裂控顶卸压装置，该装置...
【技术保护点】
1.一种用于坚硬顶板的定向压裂控顶卸压方法，其采用定向压裂控顶卸压装置，该装置包括压裂液供给器(1)、高压泵送机组(3)、高压切割粒子供给机构、文丘里管(9)、压裂管(10)、压裂与切割头(11)和洗孔头(12)，其特征在于，所述压裂液供给器(1)通过高压泵送机组连接至所述文丘里管(9)的收缩端，所述文丘里管(9)的扩散端连接至所述压裂管(10)，所述高压切割粒子供给机构与所述文丘里管(9)上的喉管连接，该喉管位于所述扩散端与收缩端之间的连接处；所述压裂管的伸入钻孔内的部位设置有多个沿着所述压裂管径向延伸的压裂与切割头(11)，所述压裂管的端部固定连接有所述洗孔头(12)，...
【技术特征摘要】
1.一种用于坚硬顶板的定向压裂控顶卸压方法，其采用定向压裂控顶卸压装置，该装置包括压裂液供给器(1)、高压泵送机组(3)、高压切割粒子供给机构、文丘里管(9)、压裂管(10)、压裂与切割头(11)和洗孔头(12)，其特征在于，所述压裂液供给器(1)通过高压泵送机组连接至所述文丘里管(9)的收缩端，所述文丘里管(9)的扩散端连接至所述压裂管(10)，所述高压切割粒子供给机构与所述文丘里管(9)上的喉管连接，该喉管位于所述扩散端与收缩端之间的连接处；所述压裂管的伸入钻孔内的部位设置有多个沿着所述压裂管径向延伸的压裂与切割头(11)，所述压裂管的端部固定连接有所述洗孔头(12)，所述压裂与切割头(11)和所述洗孔头均与所述压裂管的管孔连通；该定向压裂控顶卸压方法包括以下步骤：
(i)钻孔：在待定向压裂控顶卸压部位钻设压裂钻孔，并将压裂管伸入所述压力钻孔内；
(ii)洗孔：将所述高压泵送机组(3)的进液端连接至洗孔液，然后利用高压泵送机组(3)向压裂管内供应高压的洗孔液，在洗孔时，所述压裂与切割头(11)处于关闭状态，利用所述压裂管端部的洗孔头(12)对钻孔进行洗孔；
(iii)切割处理：将洗孔头关闭，并将高压切割粒子供给机构与所述文丘里管(9)之间的开关打开，使得高压切割粒子供给机构向文丘里管内供给切割粒子，使得洗孔液内混合有切割粒子，利用高压以及切割粒子的切割作用，对钻孔的径向进行切割出多个径向切割槽；
(iv)封孔处理：切割完各个径向切割槽后，将压裂管伸入压裂孔内，并对钻孔的端部进行封孔，使得压裂管与钻孔端部之间密封设置；
(v)压裂卸压：将高压切割粒子供给机构与所述文丘里管(9)之间的开关关闭，并将洗孔液更换为压裂液，利用压裂液供给器(1)、高压泵送机组(3)向压裂管内供给高压的压裂液，实现压裂卸压处理，压裂时，洗孔头处于关闭状态时利用压裂与切割头(11)实现压裂，所述压裂与切割头(11)处于关闭状态时，利用洗孔头进行压裂，并依次间歇的使得洗孔头、压裂与切割头(11)打开或者关闭；
(vi)保压：压裂时，在设定的最大压裂压力下，保压压裂一定时间即可完成压裂卸压。
2.根据权利要求1所述一种用于坚硬顶板的定向压裂控顶卸压方法，其特征在于：所述高压泵送机组(3)上还连接有增压泵(2)。
3.根据权利要求1所述一种用于坚硬顶板的定向压裂控顶卸压方法，其特征在于：所述高压切割粒子供给机构包括切割粒子供给罐、粒子输送泵(5)、均流罐(6)和防堵气流嘴(4)，其中，所述粒子输送泵(5)一端连接至所述切割粒子供给罐，所述粒子输送泵(5)另一端通过所述均流罐(6)连接至输送管(7)，所述输送管上设置有防堵气流嘴(4)，所述输送管连接至...
【专利技术属性】
技术研发人员：殷帅峰，王玉怀，张军，
申请(专利权)人：华北科技学院，
类型：发明
国别省市：河北;13
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。