膨胀致裂器及煤矿岩层致裂方法.pdf

上传人:1520****312 文档编号:10365861 上传时间:2021-06-19 格式:PDF 页数:12 大小:488.90KB
返回 下载 相关 举报
膨胀致裂器及煤矿岩层致裂方法.pdf_第1页
第1页 / 共12页
膨胀致裂器及煤矿岩层致裂方法.pdf_第2页
第2页 / 共12页
膨胀致裂器及煤矿岩层致裂方法.pdf_第3页
第3页 / 共12页
点击查看更多>>
资源描述

《膨胀致裂器及煤矿岩层致裂方法.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《膨胀致裂器及煤矿岩层致裂方法.pdf(12页珍藏版)》请在专利查询网上搜索。

1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010786407.7 (22)申请日 2020.08.07 (71)申请人 中矿科创 (北京) 煤炭技术有限公司 地址 100000 北京市密云区密云县滨河路 46号文锦大厦北楼二层220室-1117 (不老屯镇集中办公区) (72)发明人 李柱和张志刚贾波李密合 林来彬赵彬全关炎煜 (74)专利代理机构 北京沁优知识产权代理有限 公司 11684 代理人 郭峰 (51)Int.Cl. E21C 37/10(2006.01) E21C 37/12(2006.01) (54。

2、)发明名称 一种膨胀致裂器及煤矿岩层致裂方法 (57)摘要 本发明涉及煤矿开采技术领域, 具体涉及一 种膨胀致裂器及煤矿岩层致裂方法。 包括: 进水 管, 所述进水管侧壁开设有膨胀体注水口; 膨胀 体, 所述膨胀体包括设置于膨胀致裂器前端的首 位膨胀体、 末端的末位膨胀体, 所述膨胀体内部 沿其轴向开设有进水管接入孔, 所述进水管与所 述进水管接入孔内壁连接, 所述首位膨胀体前端 设置有挡体, 所述挡体用于防止水流从首位膨胀 体前端涌出; 膨胀体连接管, 所述膨胀体连接管 用于连接相邻的膨胀体, 所述膨胀体连接管侧壁 开设有出水孔。 所述进水管、 膨胀体、 膨胀体连接 管的设置解决了在单孔内不。

3、能分段压裂的技术 问题, 产生了提升施工效率、 增强压裂质量的技 术效果。 权利要求书1页 说明书7页 附图3页 CN 111852472 A 2020.10.30 CN 111852472 A 1.一种膨胀致裂器, 其特征在于, 包括: 进水管(1), 所述进水管(1)侧壁开设有膨胀体注水口(11); 膨胀体(2), 所述膨胀体(2)包括设置于膨胀致裂器前端的首位膨胀体(21)、 末端的末 位膨胀体(22), 所述膨胀体(2)内部沿其轴向开设有进水管接入孔(26), 所述进水管(1)与 所述进水管接入孔(26)内壁连接, 所述首位膨胀体(21)前端设置有挡体(211), 所述挡体 (211)。

4、用于防止水流从首位膨胀体(21)前端涌出; 膨胀体连接管(3), 所述膨胀体连接管(3)用于连接相邻的膨胀体(2), 所述膨胀体连接 管(3)侧壁开设有出水孔(31)。 2.根据权利要求1所述的膨胀致裂器, 其特征在于: 所述膨胀体(3)连接管一端与所述 首位膨胀体(21)连接、 另一端与所述末位膨胀体(22)连接。 3.根据权利要求1所述的膨胀致裂器, 其特征在于: 所述膨胀体(2)还包括中间膨胀体 (23), 所述膨胀体连接管(3)设置有多个, 所述中间膨胀体(23)两端连接不同的膨胀体连接 管(3), 所述中间膨胀体(23)设置于所述首位膨胀体(21)和末位膨胀体(22)之间。 4.根据。

5、权利要求2或3所述的膨胀致裂器, 其特征在于: 所述膨胀致裂器还包括加固连 接体, 所述加固连接体用于将用于防止膨胀体连接管(3)和膨胀体(2)之间断开。 5.根据权利要求4所述的膨胀致裂器, 其特征在于: 所述加固连接体包括第一加固连接 体(41), 所述第一加固连接体(41)与进水管接入孔(26)内壁连接。 6.根据权利要求5所述的膨胀致裂器, 其特征在于: 所述膨胀体连接管(3)包括管体 (32)、 刚性连接件(33), 所述出水孔(31)设置于管体(32)侧壁、 刚性连接件(33)设置于管体 (32)两端; 所述膨胀体(2)还设置有刚性连接体(24)、 与所述刚性连接体(24)连接的膨。

6、胀胶 管(25); 所述刚性连接件(33)还与刚性连接体(24)连接。 7.根据权利要求6所述的膨胀致裂器, 其特征在于: 所述挡体(211)沿动膨胀致裂器末 端至前端方向上呈锥形设置。 8.根据权利要求7所述的膨胀致裂器, 其特征在于: 所述刚性连接体(24)材质为不锈 钢。 9.根据权利要求8所述的膨胀致裂器, 其特征在于: 所述刚性连接体(24)包括胶管连接 管(241), 所述膨胀胶管(25)与胶管连接管(241)套接, 所述刚性连接体(24)与膨胀胶管 (25)外侧之间还连接有压紧件(27)。 10.一种煤矿岩层致裂方法, 其特征在于, 包括步骤: 在工作面开设钻孔(6), 将位于末。

7、位膨胀体(22)端的进水管(1)与注水管(5)连接, 并将 所述膨胀致裂器送于钻孔(6)内至预定位置, 使所述注水管(5)一部分裸露在钻孔(6)外部, 将所述膨胀致裂器进行固定; 向注水管(5)内注入高压水, 当注水时间或者周围钻孔出水达到预设值时, 停止注入高 压水, 进行卸压, 移动所述膨胀致裂器至下一钻孔(6)。 权利要求书 1/1 页 2 CN 111852472 A 2 一种膨胀致裂器及煤矿岩层致裂方法 技术领域: 0001 本发明涉及煤矿开采技术领域, 具体涉及一种膨胀致裂器及煤矿岩层致裂方法。 背景技术: 0002 煤矿开采是社会发展不可或缺的产业之一。 在煤层致裂尤其是处理煤矿。

8、工作面隅 角悬顶进行爆破时, 施工人员通常会拆卸工作面两巷道顶板锚杆、 锚索, 人为破坏紧固端, 使锚杆、 锚索失去锚固力, 顶板在自身重力的作用下垮落, 这样容易造成崩倒支架, 引起冒 顶等次生灾害, 在爆破过程中, 也容易对工作人员造成人身伤害。 0003 煤层注水、 松动爆破、 煤层水力致裂等技术是防治瓦斯灾害的有效手段, 水力压裂 技术可以杜绝采用爆破法时带来的危害, 水力压裂过程当中需要使用致裂器, 现有的致裂 器只能适用于钻孔孔底处压裂, 不能做到单钻孔内分段压裂, 压裂效果差。 0004 有鉴于此, 提出本发明。 发明内容: 0005 本发明提供一种膨胀致裂器, 能够进行单孔分段。

9、压裂进而提升施工效率。 0006 本发明保护一种膨胀致裂器, 包括: 0007 进水管, 所述进水管侧壁开设有膨胀体注水口; 0008 膨胀体, 所述膨胀体包括设置于膨胀致裂器前端的首位膨胀体、 末端的末位膨胀 体, 所述膨胀体内部沿其轴向开设有进水管接入孔, 所述进水管与所述进水管接入孔内壁 连接, 所述首位膨胀体前端设置有挡体, 所述挡体用于防止水流从首位膨胀体前端涌出; 0009 膨胀体连接管, 所述膨胀体连接管用于连接相邻的膨胀体, 所述膨胀体连接管侧 壁开设有出水孔。 0010 采用上述方案, 所述膨胀致裂器在实际工作中通常送入钻孔中使用, 其前端指的 是接近钻孔底部的一端; 所述出。

10、水孔用来释放高压水以实现对周围岩层实现压裂, 实际设 置中所述出水孔的孔径小于膨胀体注水口的口径。 0011 进一步地, 所述膨胀体连接管一端与所述首位膨胀体连接、 另一端与所述末位膨 胀体连接。 0012 采用上述方案, 可以设置一个膨胀体连接管且其两侧分别连接首位膨胀体和末位 膨胀体。 0013 进一步地, 所述膨胀体还包括中间膨胀体, 所述膨胀体连接管设置有多个, 所述中 间膨胀体两端连接不同的膨胀体连接管, 所述中间膨胀体设置于所述首位膨胀体和末位膨 胀体之间。 0014 采用上述方案, 当钻孔较深时且压裂点间隔比较均等时, 需要加长所述膨胀致裂 器, 此时可以增加所述中间膨胀体的设置。

11、, 所述中间膨胀体可以根据实际情况设置多个, 相 邻膨胀体连接管之间的距离可以设置等于压裂点的间隔。 0015 优选地, 所述膨胀致裂器还包括加固连接体, 所述加固连接体用于将用于防止膨 说明书 1/7 页 3 CN 111852472 A 3 胀体连接管和膨胀体之间断开。 0016 采用上述方案, 在高压水压力过大时, 可能会出现在膨胀体连接管与膨胀体之间 连接断开的情况, 所述加固连接体可以作为进一步地保护以防止膨胀体连接管和膨胀体之 间断开。 0017 优选地, 所述加固连接体包括第一加固连接体, 所述第一加固连接体与进水管接 入孔内壁连接。 0018 采用上述方案, 可以将第一加固连接。

12、体的长度设置成适用于两个膨胀体连接, 在 结构预制时即将第一加固连接体焊接于进水管接入孔内壁, 同时保证进水管可以顺利的插 入到进水管接入孔。 0019 优选地, 所述膨胀体连接管包括管体、 刚性连接件, 所述出水孔设置于管体侧壁、 刚性连接件设置于管体两端; 所述膨胀体还设置有刚性连接体、 与所述刚性连接体连接的 膨胀胶管; 所述刚性连接件还与刚性连接体连接。 0020 采用上述方案, 所述刚性连接体可以设置两个分别位于膨胀胶管两端, 并且二者 内部都开设有进水管接入孔。 所述结构材质为刚性的设置可以降低断开的风险, 从而增强 使用的安全性。 0021 优选地, 所述挡体沿动膨胀致裂器末端至。

13、前端方向上呈锥形设置。 0022 采用上述方案, 当所述挡体沿动膨胀致裂器末端至前端方向上呈锥形设置时, 可 以有利的较少膨胀致裂器在送入时所受到的阻力, 从而加快施工进度。 0023 优选地, 所述刚性连接体材质为不锈钢。 0024 采用上述方案, 所述不锈钢材质可以防止刚性连接体与水生锈, 从而增强使用的 耐久性。 0025 优选地, 所述刚性连接体包括胶管连接管, 所述膨胀胶管与胶管连接管套接, 所述 刚性连接体与膨胀胶管外侧之间还连接有压紧件。 0026 采用上述方案, 安装时可以将膨胀胶管端部与胶管连接管连接好, 此时确保膨胀 体注水口的位置不会被胶管连接管挡住, 所述压紧件一端可以。

14、采用一体成型或者可拆卸连 接的方式与胶管连接管连接、 另一端可以采用卡环或者螺接的方式与膨胀胶管连接, 所述 首位膨胀体前端可以在挡体上设置一与膨胀胶管连接的部分。 所述压紧件能够进一步对膨 胀胶管进行加固, 防止其过度膨胀而造成脱落; 所述刚性连接体还可以设置刚性连接部与 刚性连接件连接。 0027 进一步地, 本发明还保护一种煤矿岩层致裂方法, 包括步骤: 0028 在工作面开设钻孔, 将位于末位膨胀体端的进水管与注水管连接, 并将所述膨胀 致裂器送于钻孔内至预定位置, 使所述注水管一部分裸露在钻孔外部, 将所述膨胀致裂器 进行固定; 0029 向注水管内注入高压水, 当注水时间或者周围钻。

15、孔出水达到预设值时, 停止注入 高压水, 进行卸压, 移动所述膨胀致裂器至下一钻孔。 0030 采用上述方案, 可以选择在工作面的隅角悬顶区域进行致裂, 在开设钻孔前确定 了要处理的所述隅角悬顶区的情况后, 根据顶板岩层性质探测工作, 对要处理的隅角悬顶 区域内所需的钻孔参数进行计算。 在顶板岩层结构探测及计算出所述钻孔参数后, 按照计 算的钻孔参数进行钻孔设计, 再按照设计的参数在巷道内进行所述钻孔打钻工作。 多个所 说明书 2/7 页 4 CN 111852472 A 4 述钻孔布置在工作面巷道内有支护的地方, 钻孔角度倾向于采空区方向, 钻孔长度要到达 计算出的压裂高度范围。 待工作面推。

16、进接近所述钻孔时, 就可在巷道内端头支架后部接近 隅角的地方, 进行对工作面巷道顶板的涨裂工作。 将注水管一根接一根的连接直至到达设 计的压裂点位。 之后再将露出钻孔外的注水管与巷道顶板上的金属网固定在一起, 此时膨 胀致裂器就会固定在钻孔内部。 0031 此时可以用高压胶管连接高压泵, 另一头与巷道注水管连接, 打开高压泵; 高压水 通过高压胶管、 注水管进入致裂器, 待周围钻孔出水或者注水时间达到设计值后, 关掉高压 泵, 停止注水; 对高压胶管进行卸压, 此时膨胀体内部就会卸压, 膨胀体缩小, 拆掉注水管与 的固定处, 将致裂器移动至下一个设计的注水点位, 重复压裂工作, 直至该所述钻孔。

17、设计的 压裂点位全部完成压裂工作; 之后停泵卸压, 退出注水钢管与致裂器, 对水力压裂所使用的 设备进行回收。 0032 水力压裂工作后, 拆掉锚杆、 锚索。 此时顶板已经被软化、 切割, 完整性和强度都变 低, 当工作面推过后, 已处理过的隅角处顶板就会在上覆岩层的重力作用下, 实现自行垮 落, 从而杜绝隅角大面积悬顶。 0033 本发明的有益效果: 0034 1.所述进水管、 膨胀体、 膨胀体连接管的设置解决了在单孔内不能分段压裂的技 术问题, 产生了提升施工效率、 增强压裂质量的技术效果。 0035 2.所述中间膨胀体的设置解决了不能在深孔中多点定距压裂的技术问题, 产生了 提升施工效率。

18、、 增强压裂质量的技术效果。 0036 3.所述第一加固连接体解决了因水压过大产生的膨胀体连接管与膨胀体断开的 技术问题, 产生了提升使用安全性的技术效果。 附图说明: 0037 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案, 下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍, 显而易见地, 下面描述中的附图仅仅是本 发明的一些实施例, 对于本领域普通技术人员来讲, 在不付出创造性劳动的前提下, 还可以 根据这些附图获得其他的附图。 0038 图1为本发明一种实施方式透视图; 0039 图2为本发明一种实施方式炸开图; 0040 图3为本发明另一种实施方式炸开图; 0041 。

19、图4为本发明又一种实施方式剖视图; 0042 图5为本发明一种实施方式钻孔示意图; 0043 图6为本发明一种实施方式应用图; 0044 图7为本发明一种实施方式实际使用图。 0045 附图标记说明: 0046 通过上述附图标记说明, 结合本发明的实施例, 可以更加清楚的理解和说明本发 明的技术方案。 0047 1-进水管, 11-膨胀体注水口, 2-膨胀体, 21-首位膨胀体, 211-挡体, 22-末位膨胀 体, 23-中间膨胀体, 24-刚性连接体, 241-胶管连接管, 242-刚性连接部, 25-膨胀胶管, 26- 说明书 3/7 页 5 CN 111852472 A 5 进水管接入。

20、孔, 27-压紧件, 3-膨胀体连接管, 31-出水孔, 32-管体, 33-刚性连接件, 41-第一 加固连接体, 5-注水管, 6-钻孔, 71-高压胶管, 72-高压泵, 73-金属网。 具体实施方式: 0048 这里将详细地对示例性实施例进行说明, 其示例表示在附图中。 下面的描述涉及 附图时, 除非另有表示, 不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。 以下示例性实施例 中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。 相反, 它们仅是与如所附 权利要求书中所详述的、 本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。 0049 在本发明使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的, 而。

21、非旨在限制本发明。 在本发明和所附权利要求书中所使用的单数形式的 “一种” 、“所述” 和 “该” 也旨在包括多数 形式, 除非上下文清楚地表示其他含义。 还应当理解, 本文中使用的术语 “和/或” 是指并包 含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。 0050 以下将通过实施方式对本发明进行详细描述。 0051 参考图1、 图2、 图3所示, 本发明保护一种膨胀致裂器, 包括: 0052 进水管1, 所述进水管1侧壁开设有膨胀体注水口11; 0053 膨胀体2, 所述膨胀体2包括设置于膨胀致裂器前端的首位膨胀体21、 末端的末位 膨胀体22, 所述膨胀体2内部沿其轴向开设有进水管接入。

22、孔26, 所述进水管1与所述进水管 接入孔26内壁连接, 所述首位膨胀体21前端设置有挡体211, 所述挡体211用于防止水流从 首位膨胀体21前端涌出。 0054 膨胀体连接管3, 所述膨胀体连接管3用于连接相邻的膨胀体2, 所述膨胀体连接管 3侧壁开设有出水孔31。 0055 采用上述方案, 所述膨胀致裂器在实际工作中通常送入钻孔6中使用, 其前端指的 是接近钻孔6底部的一端; 生产中所述进水管1会沿着进水管接入孔26插入并与之内壁固定 连接, 使用时高压水从末位膨胀体22中的进水管接入孔26流入, 其中有一部分高压水会从 所述膨胀体注水口11流出挤压膨胀体2并使膨胀体2在压力下膨胀, 另。

23、一部分高压水再经所 述膨胀体连接管3流入下一节膨胀体2, 最终流至首位膨胀体21内的进水管接入孔26, 此时 由于首位膨胀体21前端设置有挡体211, 而所述挡体211用于防止水流从首位膨胀体21前端 涌出, 所以高压水不会从首位膨胀体21前端流出。 0056 所述出水孔31用来释放高压水以实现对周围岩层实现压裂, 实际设置中所述出水 孔31的孔径小于膨胀体注水口11的口径。 在需要对单个钻孔内的多个点进行压裂时, 先将 位于最前端的膨胀体连接管3上的出水孔31对准压裂点, 此时开始向进水管1注高压水, 由 于出水孔31的孔径小于膨胀体注水口11的口径, 高压水会首先通过膨胀体注水口11使膨胀。

24、 体2膨胀, 使膨胀体2的外壁与钻孔6内壁紧密贴合, 两膨胀体之间就会形成密闭空间, 虽然 会有小部高压水会从出水孔31, 但并不影响膨胀体2首先完成膨胀。 当膨胀体2膨胀至一定 程度时, 持续注入的高压水就会通过出水孔31进入钻孔内, 此时, 由于相邻膨胀体2之间为 密闭空间, 所以出水孔流出的高压水全部作用在钻孔6内壁上, 不会流出; 持续注水, 高压水 持续作用在钻孔6内壁上, 首先就会对岩层进行软化, 之后高压水就会破坏岩层, 使其产生 裂隙, 高压水通过裂隙进入到岩层深处, 使岩体的软化范围更加扩大, 岩层失去完整性, 坚 硬顶板的强度随之降低, 当完成一个点的压裂后, 向回移动所述。

25、膨胀致裂器至新的压裂点, 说明书 4/7 页 6 CN 111852472 A 6 所述膨胀致裂器可以在钻孔内不受孔深影响从而在任意一点进行压裂。 0057 所述方案解决了无法进行但钻孔分段压裂或单钻孔分段压裂高压水因泄露水压 不足的技术问题, 产生了提升施工效率、 施工安全性的技术效果。 0058 参考图1、 图2所示, 所述膨胀体3连接管一端与所述首位膨胀体21连接、 另一端与 所述末位膨胀体22连接。 0059 采用上述方案, 提供了一种所述膨胀致裂器的设置方式, 可以设置一个膨胀体连 接管3且其两侧分别连接首位膨胀体21和末位膨胀体22, 当钻孔6较浅或者压裂点间隔不均 匀时, 可以采。

26、用所述方案, 更加灵活、 准确的进行压裂。 0060 参考图3所示, 所述膨胀体2还包括中间膨胀体23, 所述膨胀体连接管3设置有多 个, 所述中间膨胀体23两端连接不同的膨胀体连接管3, 所述中间膨胀体23设置于所述首位 膨胀体21和末位膨胀体22之间。 0061 采用上述方案, 当钻孔6较深时且压裂点间隔比较均等时, 需要加长所述膨胀致裂 器, 此时可以增加所述中间膨胀体23的设置, 所述中间膨胀体23可以根据实际情况设置多 个, 相邻膨胀体连接管3之间的距离可以设置等于压裂点的间隔。 所述方案能够单个钻孔内 同时对多个压裂点进行压裂, 提升了施工效率。 0062 所述膨胀致裂器还包括加固。

27、连接体, 所述加固连接体用于将用于防止膨胀体连接 管3和膨胀体2之间断开。 0063 采用上述方案, 在高压水压力过大时, 可能会出现在膨胀体连接管3与膨胀体2之 间连接断开的情况, 所述加固连接体可以作为进一步地保护以防止膨胀体连接管3和膨胀 体2之间断开, 从而产生了增强施工安全性的技术效果。 0064 参考图1所示, 所述加固连接体包括第一加固连接体41, 所述第一加固连接体41与 进水管接入孔26内壁连接。 0065 采用上述方案, 所述第一加固连接体41可以采用不锈钢制的钢管, 可以将第一加 固连接体41的长度设置成适用于两个膨胀体2连接, 在结构预制时即将第一加固连接体41 一端焊。

28、接进水管接入孔26内壁, 同时保证进水管1可以顺利的插入到进水管接入孔26。 所述 方案既节省了安装空间又能增强结构稳定性。 0066 参考图1、 图2所示, 所述膨胀体连接管3包括管体32、 刚性连接件33, 所述出水孔31 设置于管体32侧壁、 刚性连接件33设置于管体32两端; 所述膨胀体2还设置有刚性连接体 24、 与所述刚性连接体24连接的膨胀胶管25; 所述刚性连接件33还与刚性连接体24连接。 0067 采用上述方案, 所述管体32与刚性连接件33可以采用螺纹连接或者一体成型的方 式, 所述刚性连接件33与刚性连接体24可采用螺纹连接; 所述刚性连接体24可以设置两个 分别位于膨。

29、胀胶管25两端, 并且二者内部都开设有进水管接入孔26。 所述结构材质为刚性 的设置可以降低断开的风险, 从而增强使用的安全性。 0068 参考图1所示, 所述挡体211沿动膨胀致裂器末端至前端方向上呈锥形设置。 0069 采用上述方案, 当所述挡体211沿动膨胀致裂器末端至前端方向上呈锥形设置时, 可以有利的较少膨胀致裂器在送入时所受到的阻力, 从而加快施工进度。 0070 所述刚性连接体24材质为不锈钢。 0071 采用上述方案, 所述不锈钢材质可以防止刚性连接体24与水生锈, 从而增强使用 的耐久性。 说明书 5/7 页 7 CN 111852472 A 7 0072 在本发明的一些其他。

30、实施方式中, 参考图4所示, 所述刚性连接体24包括胶管连接 管241, 所述膨胀胶管25与胶管连接管241套接, 所述刚性连接体24与膨胀胶管25外侧之间 还连接有压紧件27。 0073 采用上述方案, 安装时可以将膨胀胶管25端部与胶管连接管241连接好, 此时确保 膨胀体注水口11的位置不会被胶管连接管241挡住, 所述压紧件27一端可以采用一体成型 或者可拆卸连接的方式与胶管连接管241连接、 另一端可以采用卡环或者螺接的方式与膨 胀胶管25连接, 所述首位膨胀体21前端可以在挡体211上设置一与膨胀胶管25连接的部分。 所述压紧件27能够进一步对膨胀胶管25进行加固, 防止其过度膨胀。

31、而造成脱落; 所述刚性 连接体24还可以设置刚性连接部242与刚性连接件33连接。 0074 采用所述方案时, 当所述膨胀致裂器只包括首位膨胀体21和末位膨胀体22时, 可 以先将第一加固连接体41一端与末位膨胀体22的进水管接入孔26内壁连接, 然后将膨胀体 连接管3与与末位膨胀体22连接, 此时第一加固连接体41另一端穿过所述安装的膨胀体连 接管3, 然后将首尾膨胀体21的一端的刚性连接部242连接, 再将第一加固连接体41另一端 与首尾膨胀体21的胶管连接管241内壁焊接, 胶管连接管241内壁即为进水管接入孔26, 然 后再将手位膨胀体21的膨胀胶管25和挡体211连接。 0075 参。

32、考图5-7所示, 本发明还保护一种煤矿岩层致裂方法, 包括步骤: 0076 在工作面开设钻孔6, 将位于末位膨胀体22端的进水管1与注水管5连接, 并将所述 膨胀致裂器送于钻孔6内至预定位置, 使所述注水管5一部分裸露在钻孔6外部, 将所述膨胀 致裂器进行固定; 0077 向注水管5内注入高压水, 当注水时间或者周围钻孔出水达到预设值时, 停止注入 高压水, 进行卸压, 移动所述膨胀致裂器至下一钻孔6。 0078 采用上述方案, 可以选择在工作面的隅角悬顶区域进行致裂, 在开设钻孔6前确定 了要处理的所述隅角悬顶区的情况后, 根据顶板岩层性质探测工作, 对要处理的隅角悬顶 区域内所需的钻孔参数。

33、进行计算。 在顶板岩层结构探测及计算出所述钻孔6参数后, 按照计 算的钻孔参数进行钻孔设计, 再按照设计的参数在巷道内进行所述钻孔打钻工作。 多个所 述钻孔6布置在工作面巷道内有支护的地方, 钻孔角度倾向于采空区方向, 钻孔长度要到达 计算出的压裂高度范围。 待工作面推进接近所述钻孔6时, 就可在巷道6内端头支架后部接 近隅角的地方, 进行对工作面巷道顶板的涨裂工作。 将注水管5一根接一根的连接直至到达 设计的压裂点位。 之后再将露出钻孔外的注水管5与巷道2顶板上的金属网73固定在一起, 此时膨胀致裂器就会固定在钻孔6内部。 0079 此时可以用高压胶管71连接高压泵72, 另一头与巷道注水管。

34、5连接, 打开高压泵 72; 高压水通过高压胶管71、 注水管5进入致裂器, 待周围钻孔出水或者注水时间达到设计 值后, 关掉高压泵72, 停止注水; 对高压胶管71进行卸压, 此时膨胀体2内部就会卸压, 膨胀 体2缩小, 拆掉注水管5与673的固定处, 将致裂器移动至下一个设计的注水点位, 重复压裂 工作, 直至该所述钻孔6设计的压裂点位全部完成压裂工作; 之后停泵卸压, 退出注水钢管 与致裂器, 对水力压裂所使用的设备进行回收。 0080 水力压裂工作后, 拆掉锚杆、 锚索。 此时顶板已经被软化、 切割, 完整性和强度都变 低, 当工作面推过后, 已处理过的隅角处顶板就会在上覆岩层的重力作。

35、用下, 实现自行垮 落, 从而杜绝隅角大面积悬顶。 说明书 6/7 页 8 CN 111852472 A 8 0081 实际应用中, 经过计算, 得出该工作面处理隅角悬顶的钻孔参数为: 沿顶板布置一 排钻孔, 钻孔6距煤柱0.5m, 间距2m, 孔深垂直高度为8m, 倾角77 , 每孔布置3个压裂点, 垂直 高度分别为8m、 5m和3m, 每个压裂点压裂时间约20min, 注水压力为14MPa25MPa。 目前为 止, 采用此方法处理隅角顶板的工作面推进距离约为200m, 压裂工作完成、 端头支架移架 后, 隅角顶板冒落能及时冒落, 无大面积悬顶, 且巷道未发生顶板下沉现象, 巷道内支护及 端头支护强度无变化, 0082 应当指出, 对于本领域的普通技术人员来说, 在不脱离本发明原理的前提下, 还可 以对本发明进行若干改进和修饰, 这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。 说明书 7/7 页 9 CN 111852472 A 9 图1 图2 图3 图4 说明书附图 1/3 页 10 CN 111852472 A 10 图5 图6 说明书附图 2/3 页 11 CN 111852472 A 11 图7 说明书附图 3/3 页 12 CN 111852472 A 12 。

展开阅读全文
相关资源
猜你喜欢
相关搜索

当前位置:首页 > 固定建筑物 > 土层或岩石的钻进;采矿


copyright@ 2017-2020 zhuanlichaxun.net网站版权所有
经营许可证编号:粤ICP备2021068784号-1