一种软煤层多钻孔贯通式压裂冲孔增渗泄压装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术属于煤矿井下水力化增渗技术领域，涉及一种软煤层多钻孔贯通式压裂冲孔增渗泄压装置及方法，包括煤层压裂孔，以及设置在煤层压裂孔周围的若干卸煤孔，压裂孔和卸煤孔均采用水泥砂浆封孔，并封孔到见煤点，其中卸煤孔用水泥砂浆包裹有大直径卸煤钢管，大直径卸煤钢管的孔口连接有孔口装置；本发明专利技术既能有效实现通过压裂实现大范围增渗，又能通过卸煤孔冲孔泄压的联动增渗泄压，可操作性强，易于实施，解决了单一水力化措施增渗泄压效果不佳的影响；同时卸煤孔的孔口装置可以实现通过关闭闸阀进行保压，卸煤孔孔口装置可以实现煤、水分离，煤渣储存在储煤箱内，孔口瓦斯被抽入低负压抽采系统，防止压裂冲孔过程中造成瓦斯超限。限。限。

【技术实现步骤摘要】
一种软煤层多钻孔贯通式压裂冲孔增渗泄压装置及方法


[0001]本专利技术属于煤矿井下水力化增渗
，涉及一种软煤层多钻孔贯通式压裂冲孔增渗泄压装置及方法。

技术介绍

[0002]水力压裂通过水压破坏煤体，形成裂隙网，在煤层增渗方面应用较多，但是压裂效果也存在差异性。特别是在软煤中开展压裂，软煤由于坚固性系数低，塑性特征明显及强度低，透气性较硬煤低，裂隙发育且不连通，这些特性决定了软煤在进行水力压裂增渗，较难形成导通能力高的主裂缝，基于煤储层的弹性特征应用于较坚硬煤层具有较好的适用性。而软煤则以塑性变形为主要特征，其裂纹起裂和增渗规律具有明显的差异性，如何针对软煤条件单纯的使用水力压裂效果难以保障。
[0003]而传统的水力冲孔在软煤增渗工程实践中应用较多，缺点是增渗范围小，且水流通过钻孔内部腔体剥落煤体，效率不高。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种软煤层多钻孔贯通式压裂冲孔增渗泄压装置及方法，使得高压水从煤体内部向钻孔腔体内涌出，剥煤效率更高。
[0005]为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种软煤层多钻孔贯通式压裂冲孔增渗泄压装置，包括煤层压裂孔，以及设置在煤层压裂孔周围的若干卸煤孔，压裂孔和卸煤孔均采用水泥砂浆封孔，并封孔到见煤点，其中卸煤孔用水泥砂浆包裹有大直径卸煤钢管，大直径卸煤钢管的孔口连接有孔口装置。
[0006]可选的，孔口装置包括与大直径卸煤钢管连接的孔口三通，以及与孔口三通分别连通的储煤箱与低负压抽采管路。
>[0007]可选的，孔口三通通过孔口闸阀与大直径卸煤钢管连接，低负压抽采管路与孔口三通之间还设置有低负压抽采管闸阀。
[0008]可选的，低负压抽采管路与孔口三通连接处还设置有滤网。
[0009]可选的，储煤箱侧面带有镂空骨架的结构，包裹有细眼钢丝网，有效实现煤、水分离。
[0010]可选的，储煤箱内设置有传感器，该传感器连接有设置在储煤箱上的煤渣信息显示牌，用于计量箱内煤渣质量和煤渣湿度。
[0011]可选的，大直径卸煤钢管的直径Ф>60mm。
[0012]一种软煤层多钻孔贯通式压裂冲孔增渗泄压方法，应用如上述的一种软煤层多钻孔贯通式压裂冲孔增渗泄压装置，包括以下步骤：
[0013]S1，通过压裂孔向煤层煤注水，在压裂孔与卸煤孔之间区域开展压裂，当裂缝贯通到卸煤孔时，卸煤孔会涌出煤与瓦斯，进入卸煤孔的孔口装置；
[0014]S2，打开低负压抽采管闸阀，瓦斯进入低负压抽采管路，煤通过孔口三通底部的软
管进入储煤箱中，在压裂孔和卸煤孔形成“U”型通道，通压裂孔注水实现卸煤孔冲孔卸煤；
[0015]S3，当达到设计卸煤量后，关闭该卸煤孔的孔口闸阀，继续压裂，憋压之后，使得高压水向其他卸煤孔驱赶，贯通其他卸煤孔后，重复该操作，直到压裂孔附近卸煤孔均卸煤完毕结束作业。
[0016]可选的，孔口闸阀在压裂开始处于打开状态，三通底部出口用软管连接储煤箱。
[0017]本专利技术的有益效果在于：本专利技术一种软煤层多钻孔贯通式压裂冲孔增渗泄压装置及方法，既能有效实现通过压裂实现大范围增渗，又能通过卸煤孔冲孔泄压的联动增渗泄压，可操作性强，易于实施，解决了单一水力化措施增渗泄压效果不佳的影响；同时卸煤孔的孔口装置可以实现通过关闭闸阀进行保压，卸煤孔孔口装置可以实现煤、水分离，煤渣储存在储煤箱内，孔口瓦斯被抽入低负压抽采系统，防止压裂冲孔过程中造成瓦斯超限。
[0018]本专利技术的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本专利技术的实践中得到教导。本专利技术的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
附图说明
[0019]为了使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术作优选的详细描述，其中：
[0020]图1为本专利技术的第一卸煤孔工作示意图；
[0021]图2为本专利技术的压裂孔与卸煤孔的布置示意图。
[0022]附图标记：压裂孔1、第一卸煤孔2、第二卸煤孔3、第三卸煤孔4、第四卸煤孔5、大直径卸煤钢管6、水泥砂浆7、孔口闸阀8、孔口三通9、低负压抽采管闸阀10、低负压抽采管路11、煤渣信息显示牌12、储煤箱13、镂空骨架14。
具体实施方式
[0023]以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本专利技术的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0024]其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利技术的限制；为了更好地说明本专利技术的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
[0025]本专利技术实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本专利技术的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述
位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利技术的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
[0026]请参阅图1～图2，为一种软煤层多钻孔贯通式压裂冲孔增渗泄压装置，包括煤层压裂孔1，以及设置在煤层压裂孔1周围的若干卸煤孔，压裂孔1和卸煤孔均采用水泥砂浆7封孔，并封孔到见煤点，其中卸煤孔用水泥砂浆7包裹有大直径卸煤钢管6，大直径卸煤钢管6的孔口连接有孔口装置，孔口装置包括与大直径卸煤钢管6连接的孔口三通9，以及与孔口三通9分别连通的储煤箱13与低负压抽采管路11，孔口三通9通过孔口闸阀8与大直径卸煤钢管6连接，低负压抽采管路11与孔口三通9之间还设置有低负压抽采管闸阀10，低负压抽采管路11与孔口三通9连接处还设置有滤网，储煤箱13侧面带有镂空骨架14的结构，包裹有细眼钢丝网，有效实现煤、水分离，储煤箱13内设置有传感器，该传感器连接有设置在储煤箱13上的煤渣信息显示牌12，用于计量箱内煤渣质量和煤渣湿度，大直径卸煤钢管6的直径Ф>60mm。
[0027]在本实施例中，卸煤孔设置有4个，分别为第一卸煤孔2、第二卸煤孔3、第三卸煤孔4与第四卸煤孔5，本实施例单独以第一卸煤孔2的工作状态进行举例说明。
[0028]一种软煤层多钻孔贯通式压裂冲孔增渗泄压方法，应用如上述的一种软煤层多钻本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种软煤层多钻孔贯通式压裂冲孔增渗泄压装置，其特征在于：包括煤层压裂孔，以及设置在煤层压裂孔周围的若干卸煤孔，压裂孔和卸煤孔均采用水泥砂浆封孔，并封孔到见煤点，其中卸煤孔用水泥砂浆包裹有大直径卸煤钢管，大直径卸煤钢管的孔口连接有孔口装置。2.根据权利要求1所述的一种软煤层多钻孔贯通式压裂冲孔增渗泄压装置，其特征在于：孔口装置包括与大直径卸煤钢管连接的孔口三通，以及与孔口三通分别连通的储煤箱与低负压抽采管路。3.根据权利要求2所述的一种软煤层多钻孔贯通式压裂冲孔增渗泄压装置，其特征在于：孔口三通通过孔口闸阀与大直径卸煤钢管连接，低负压抽采管路与孔口三通之间还设置有低负压抽采管闸阀。4.根据权利要求3所述的一种软煤层多钻孔贯通式压裂冲孔增渗泄压装置，其特征在于：低负压抽采管路与孔口三通连接处还设置有滤网。5.根据权利要求2所述的一种软煤层多钻孔贯通式压裂冲孔增渗泄压装置，其特征在于：储煤箱侧面带有镂空骨架的结构，包裹有细眼钢丝网，有效实现煤、水分离。6.根据权利要求5所述的一种软煤层多钻孔贯通式压裂冲孔增渗泄压装置，其特征在于：储煤箱...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚壮壮，张志刚，赵旭生，武文宾，王振，刘香兰，林府进，刘延保，张玉明，孙朋，王然，潘雪松，李良伟，
申请(专利权)人：煤炭科学研究总院，
类型：发明
国别省市：