一种坚硬厚顶煤水力压裂用压—射一体化封隔器装置，包括上、下封隔器和节流器，上封隔器包括上封隔器连接管和上封隔器密封胶囊，上封隔器连接管的管壁上贯穿设有被上封隔器密封胶囊包套住的上封隔器注水孔；下封隔器包括封隔器连接管和下封隔器密封胶囊；节流器的一端与上封隔器连接管对接连通，节流器的另一端与下封隔器连接管对接连通，上封隔器连接管上远离节流器的一端管口连接有单向阀，下封隔器连接管上远离节流器的一端管口连接有下封隔器下封头，下封隔器下封头的侧壁上开设有贯穿至下封隔器连接管内的射流孔。本发明专利技术结构合理而紧凑、使用方便，减少了井下作业工序，而且提高了放煤作业效率，即减少了工人的工作量。即减少了工人的工作量。即减少了工人的工作量。
【技术实现步骤摘要】
一种坚硬厚顶煤水力压裂用压
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射一体化封隔器装置
[0001]本专利技术涉及煤层开采设备领域，具体涉及一种坚硬厚顶煤水力压裂用压—射一体化封隔器装置。
技术介绍
[0002]在煤矿生产过程中，由于开采深度逐渐增加，地应力显著增大，开采煤层上部的顶煤相比于浅层煤层而言更加密实、坚硬，从而造成了依靠矿压难以垮落，掉入放煤口中的难题。目前主要采用水力压裂的工艺技术将顶煤压碎，再在矿压的作用下垮落掉入放煤口，以提高煤炭回收率，以及增大煤矿产量。
[0003]针对坚硬厚顶煤而言，仅仅在内部产生几条裂隙，仍然无法满足坚硬厚顶煤垮落掉入放煤口的需求，主要表现在顶煤坚硬，即使进行了分层也无法断裂。目前解决这个难题的方法主要依靠的二次射流压裂，将分层后的坚硬厚顶煤采用水射流的方式进行切割。但采用二次压裂不仅需要大量的物力、人力，还需要浪费大量的时间。因此，要对现有水力压裂装置进行优化改进，以使其一次压裂同时也能够实现二次压裂的效果。
技术实现思路
[0004]基于此，本专利技术提供了一种坚硬厚顶煤水力压裂用压—射一体化封隔器装置，通过压裂介质压裂和压裂介质射流同步作用，能有效地将坚硬厚顶煤压裂，以满足压裂后的坚硬厚顶煤掉入放煤口的要求。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了一种坚硬厚顶煤水力压裂用压—射一体化封隔器装置，其包括上封隔器、下封隔器和节流器，其中：
[0006]所述上封隔器包括中空圆柱形的上封隔器连接管以及套设在所述上封隔器连接管的外周管壁上的上封隔器密封胶囊，所述上封隔器连接管的管壁上贯穿设有被所述上封隔器密封胶囊包套住的上封隔器注水孔，所述上封隔器注水孔用于将所述上封隔器连接管内的压裂介质注入所述上封隔器密封胶囊内以使所述上封隔器密封胶囊膨胀；
[0007]所述下封隔器包括中空圆柱形的下封隔器连接管以及套设在所述下封隔器连接管的外周管壁上的下封隔器密封胶囊，所述下封隔器连接管的管壁上贯穿设有被所述下封隔器密封胶囊包套住的下封隔器注水孔，所述下封隔器注水孔用于将所述下封隔器连接管内的压裂介质注入所述下封隔器密封胶囊内以使所述下封隔器密封胶囊膨胀；
[0008]所述节流器的一端与所述上封隔器连接管对接连通，所述节流器的另一端与所述下封隔器连接管对接连通，所述上封隔器连接管上远离所述节流器的一端管口连接有单向阀，所述下封隔器连接管上远离所述节流器的一端管口连接有下封隔器下封头，所述下封隔器下封头的侧壁上开设有贯穿至所述下封隔器连接管内的射流孔，所述下封隔器下封头用于与外部的压裂介质注入管路连接。
[0009]作为本专利技术的进一步优选技术方案，所述单向阀包括圆台外壳和封堵圆球，所述圆台外壳开设有与所述上封隔器连接管连通的开孔，所述封堵圆球设置在所述圆台外壳
内，当所述上封隔器连接管内的压裂介质产生压力，所述封堵圆球在该压力的推动下封堵住所述圆台外壳上的开孔。
[0010]作为本专利技术的进一步优选技术方案，所述上封隔器连接管上远离所述节流器的一端管口套连有上封隔器上封头，所述上封隔器连接管通过所述上封隔器上封头与所述单向阀固定连接。
[0011]作为本专利技术的进一步优选技术方案，所述上封隔器连接管上用于连接所述节流器的管口套连有上封隔器下封头，所述上封隔器连接管通过所述上封隔器下封头与所述节流器固定连接。
[0012]作为本专利技术的进一步优选技术方案，所述上封隔器连接管的管体上活动套设有上封隔器滑套，所述上封隔器密封胶囊的一端与所述上封隔器滑套固定连接，另一端与所述上封隔器下封头固定连接。
[0013]作为本专利技术的进一步优选技术方案，所述下封隔器连接管上用于连接所述节流器的管口套连有下封隔器上封头，所述下封隔器连接管通过所述下封隔器上封头与所述节流器固定连接。
[0014]作为本专利技术的进一步优选技术方案，所述下封隔器连接管的管体上活动套设有下封隔器滑套，所述下封隔器密封胶囊的一端与所述下封隔器滑套固定连接，另一端与所述下封隔器上封头固定连接。
[0015]作为本专利技术的进一步优选技术方案，所述下封隔器下封头呈上宽下窄圆台状，所述下封隔器下封头的中心孔洞用于压裂介质注入管路与下封隔器连接管相连通，所述射流孔开设在所述下封隔器下封头的圆台侧壁上，所述射流孔的轴向与所述下封隔器连接管的轴向的夹角为15
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60度。
[0016]作为本专利技术的进一步优选技术方案，所述射流孔的数量为多个，多个所述射流孔绕所述下封隔器下封头的外周间距设置。
[0017]作为本专利技术的进一步优选技术方案，所述压裂介质为水。
[0018]本专利技术的坚硬厚顶煤水力压裂用压—射一体化封隔器装置，通过采用上述技术方案，可以达到如下有益效果：
[0019]1)通过使用本专利技术的坚硬厚顶煤水力压裂用压—射一体化封隔器装置，能够有效、准确地将坚硬厚顶煤压裂，并能保证压裂后的坚硬厚顶煤尺寸符合放煤口的最大尺寸，从而大大降低了矿井坚硬厚顶煤水力压裂的物力和人力，即解决了坚硬厚顶煤难垮落的难题；
[0020]2)通过压裂介质压裂和压裂介质射流同步作用，能有效地将坚硬厚顶煤压裂，从而满足了压裂后的坚硬厚顶煤掉入放煤口的要求；
[0021]3)本专利技术结构合理而紧凑、使用方便，减少了井下作业工序，而且提高了放煤作业效率，即减少了工人的工作量。
附图说明
[0022]下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。
[0023]图1为本专利技术的坚硬厚顶煤水力压裂用压—射一体化封隔器装置提供的一实例的结构示意图；
[0024]图2为下封隔器下封头的正面示意图；
[0025]图3为下封隔器下封头的仰视示意图。
[0026]图中：1、单向阀，2、封堵圆球，3、上封隔器连接管，4、上封隔器上封头，5、上封隔器下封头，6、上封隔器滑套，7、上封隔器密封胶囊，8、上封隔器注水孔，9、节流器，10、下封隔器连接管，11、下封隔器上封头，12、下封隔器下封头，13、下封隔器滑套，14、下封隔器密封胶囊，15、下封隔器注水孔，16、射流孔。
[0027]本专利技术目的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
[0028]下面将结合附图以及具体实施方式，对本专利技术做进一步描述。较佳实施例中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等用语，仅为便于叙述的明了，而非用以限定本专利技术可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更
技术实现思路
下，当亦视为本专利技术可实施的范畴。
[0029]如图1所示，本专利技术提供了一种坚硬厚顶煤水力压裂用压—射一体化封隔器装置，包括单向阀1、上封隔器、下封隔器和节流器9，上封隔器、节流器9和下封隔器三者依次连接且连通，连通形成的注压腔体用于注入压裂介质，单向阀1用于在压裂介质的压力作用下自动对该注压腔体进行密封，所用压裂介质为水。
[0030]所述上封隔器包括中空圆柱形的上封隔器连接管3以及套设在所述上封隔器连本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种坚硬厚顶煤水力压裂用压
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射一体化封隔器装置，其特征在于，包括上封隔器、下封隔器和节流器，其中：所述上封隔器包括中空圆柱形的上封隔器连接管以及套设在所述上封隔器连接管的外周管壁上的上封隔器密封胶囊，所述上封隔器连接管的管壁上贯穿设有被所述上封隔器密封胶囊包套住的上封隔器注水孔，所述上封隔器注水孔用于将所述上封隔器连接管内的压裂介质注入所述上封隔器密封胶囊内以使所述上封隔器密封胶囊膨胀；所述下封隔器包括中空圆柱形的下封隔器连接管以及套设在所述下封隔器连接管的外周管壁上的下封隔器密封胶囊，所述下封隔器连接管的管壁上贯穿设有被所述下封隔器密封胶囊包套住的下封隔器注水孔，所述下封隔器注水孔用于将所述下封隔器连接管内的压裂介质注入所述下封隔器密封胶囊内以使所述下封隔器密封胶囊膨胀；所述节流器的一端与所述上封隔器连接管对接连通，所述节流器的另一端与所述下封隔器连接管对接连通，所述上封隔器连接管上远离所述节流器的一端管口连接有单向阀，所述下封隔器连接管上远离所述节流器的一端管口连接有下封隔器下封头，所述下封隔器下封头的侧壁上开设有贯穿至所述下封隔器连接管内的射流孔，所述下封隔器下封头用于与外部的压裂介质注入管路连接。2.根据权利要求1所述的坚硬厚顶煤水力压裂用压
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射一体化封隔器装置，其特征在于，所述单向阀包括圆台外壳和封堵圆球，所述圆台外壳开设有与所述上封隔器连接管连通的开孔，所述封堵圆球设置在所述圆台外壳内，当所述上封隔器连接管内的压裂介质产生压力，所述封堵圆球在该压力的推动下封堵住所述圆台外壳上的开孔。3.根据权利要求2所述的坚硬厚顶煤水力压裂用压
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射一体化封隔器装置，其特征在于，所述上封隔器连接管上远离所述节流器的一端管口套连有上封隔器上封头，所述上封隔器连接管通过所述上封隔器上封头与所述单向阀固定连接。4.根据权利要求3所述的坚硬厚顶煤水力压裂用...
【专利技术属性】
技术研发人员：王刚，王恩茂，解树亮，刘秦淮，黄启铭，孙路路，倪冠华，刘震，王振洋，
申请(专利权)人：山东科技大学，
类型：发明
国别省市：
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