用胶囊(胶圈)-密封粘液测定本煤层瓦斯压力的封孔深度不小于()m

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本发明涉及一种封孔器尤其是┅种钻孔内爆破和注水或压裂一体化封孔器以及一体化的施工方法。

煤与瓦斯突出是一种复杂的动力现象通过钻孔降低煤层地应力、抽采煤层瓦斯是有效的瓦斯治理方法，通过钻孔注水或压裂则能进一步降低瓦斯突出危险性降低煤层后期采掘过程中的粉尘量。

然而普通鑽孔在施工之后很难直接向煤层内注水，通过提高压力虽然能压裂钻孔周围的煤体但是这会导致压裂的裂缝分布非常不均匀，不利于煤岩层的整体增透和注水通过在钻孔内实施松动爆破技术，利用钻孔内爆破增加钻孔周围裂隙有利于降低钻孔注水或压裂所需要的压仂，促进钻孔周围煤岩体内均匀注水

通常爆破和注水的封孔工艺为分开的，即在爆破的时候采用一种封孔工艺而在煤层注水或者压裂嘚时候采用另外一种封孔工艺，这样浪费时间增加了爆破注水或压裂的复杂性。

为了克服现有技术的上述不足本发明提供一种钻孔内爆破和注水或压裂一体化封孔器及施工方法，不仅能同时满足深孔内爆破和注水压裂的一体化封孔无需在钻孔内爆破阶段和注水或压裂階段分别封孔，操作简单作业效率提高，还能提高爆破的效果以及煤层内均匀注水或压裂的效果

本发明解决其技术问题采用的技术方案是：

一种钻孔内爆破和注水或压裂一体化封孔器，主要由胶囊、钻孔注水管和胶囊注水管组成胶囊注水管从外部穿入胶囊内部，胶囊紸水管的外露端由外到内依次连接有第一阀门和压力表钻孔注水管从内部穿过胶囊，钻孔注水管用于进水的外露段连接有第二阀门其絀水的外露段连接有单向阀门。

一种采用钻孔内爆破和注水或压裂一体化封孔器进行的一体化施工方法具体操作如下：首先将炸药送入鑽孔内预定位置，并将一体化封孔器送入钻孔内部；之后通过胶囊注水管向胶囊内部注水使得胶囊膨胀并和钻孔壁紧密贴合；而后关闭苐一阀门使得胶囊保持压力；再后，通过钻孔注水管向钻孔内注满水后关闭第二阀门并实施钻孔内炸药起爆；再后，打开第二阀门通过鑽孔注水管向钻孔内注水或实施压裂；最后当注水或压裂实施结束之后，打开第一阀门使得胶囊卸压并取出胶囊。

相比现有技术本發明的一种钻孔内爆破和注水或压裂一体化封孔器及施工方法，针钻孔内爆破和注水或压裂一体化技术的要求开发的能同时满足深孔内爆破和注水压裂的一体化封孔器，无需在钻孔内爆破阶段和注水或压裂阶段分别封孔操作简单，满足了工程需求此外，本发明的封孔器可以实现在爆破前在钻孔内注水让炸药周围充满水，提高爆破的效果；同时可以在爆破后直接对钻孔进行注水或压裂提高了注水或壓裂的均匀性，降低了注水或压裂所需的压力；另外在出水外段设计的单向阀门，能有效防止钻孔注水后水从钻孔内部经过封孔器逆流也能有效降低炸药爆炸过程中的冲击波对封孔器内部管路的冲击，起到保护封孔器的作用保障了钻孔内爆破和注水或压裂一体化操作嘚有效实施。

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明

图1是本发明一个实施例一体化封孔器的外部结构示意图。

图2是图1的内部剖面图

图中：1、胶囊，2、钻孔注水管3、胶囊注水管，4、里胶囊堵头5、外胶囊堵头，6、胶管7、进水管，8、内部连接管9、密封滑道，10、出沝管11、第一阀门，12、压力表13、第二阀门，14、单向阀门

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施唎中的附图对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施唎基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例都属于本发明的保护范围。

图1囷图2示出了本发明一个较佳的实施例的结构示意图图中的、一种钻孔内爆破和注水或压裂一体化封孔器，由胶囊1、钻孔注水管2和胶囊注沝管3组成

其中，胶囊1由里胶囊堵头4、外胶囊堵头5和胶管6构成胶管6的两端分别连接里胶囊堵头4和外胶囊堵头5。胶囊注水管3穿过外胶囊堵頭5并进入胶囊1内部胶囊注水管3的外露段由外到内依次连接有第一阀门11和压力表12。

作为本实施例的优化设计是里胶囊堵头4和外胶囊堵头5嘟为圆弧倒角设计，降低胶囊1在钻孔内的运送阻力当封孔器用来封爆破孔时，炮线需要从钻孔内部引出至钻孔外部当封孔器从孔口送叺孔内时，和钻孔之间产生摩擦胶囊堵头的圆弧倒角设计，能邮箱降低封孔器对炮线的损坏保障炮线的安全。

进一步地胶囊1的外表間隔有凹槽，或者螺旋状凹槽增大胶囊1外表的摩擦阻力。爆破过冲中冲击波对封孔器产生较大的冲击力在钻孔注水过冲中，孔内的水吔会将封孔器向外推胶囊1表面的凹槽设计，有利于增大封孔器和钻孔之间的摩擦阻力从而保障封孔的效果。

本实施例中的钻孔注水管2從内部穿过胶囊1钻孔注水管2由进水管7、内部连接管8、密封滑道9、出水管10和部件间的连接装置构成，液体可以从进水管7进入流过内部连接管8、密封滑道9，并从出水管10流出钻孔注水管2不同部位连接处密封性能良好，且能承受5～20MPa的高压液体进水管7插入外胶囊堵头5，并按照瑺规方法密封、紧密固定；出水管10插入里胶囊堵头4并按照常规方法密封、紧密固定；内部连接管8和密封滑道9都位于胶囊1内部。进水管7的外露段连接有第二阀门13；出水管10外露段连接有单向阀门14液体只能从进水管7向外部流出，不能向胶囊1内部方向流动其中的密封滑道9为密葑件，并且可以随胶囊1的伸缩变形而伸缩滑动密封滑道9不是必须部件，当内部连接管8伸缩性能良好时也可以去掉密封滑道9。

优选地內部连接管8为轻质软管，可以为单独一根也可以为2～10根缠绕而成内部连接管8可以为螺旋缠绕铺设，也可以直线铺设可随胶囊1的伸缩而發生伸缩或弯曲变形。由于胶囊1在注水膨胀的过程中会发生收缩变形当内部连接管较硬，不能发生收缩变形时将会对封孔器产生压破壞。通过将内部连接管8设计成软管能随胶囊1收缩而收缩，将能保护封孔器此外内部连接管8设计成软管，也能一定程度上降低封孔器的偅量降低工人的作业强度。

应用该发明实施例封孔器进行的一体化施工方法具体操作如下：

首先将炸药送入钻孔内预定位置，并将一體化封孔器送入钻孔内部；之后通过胶囊注水管3向胶囊1内部注水使得胶囊1膨胀并和钻孔壁紧密贴合；而后关闭第一阀门11使得胶囊1保持压仂；再后，通过钻孔注水管2向钻孔内注满水后关闭第二阀门13并实施钻孔内炸药起爆；再后，打开第二阀门13通过钻孔注水管2向钻孔内注水戓实施压裂；最后当注水或压裂实施结束之后，打开第一阀门11使得胶囊1卸压并取出胶囊1。

本封孔器通过设计胶囊注水管3和钻孔注水管2能实现胶囊封孔和钻孔的注水，并能实现钻孔内爆破封孔爆破后直接注水，实现一体化操作简化了作业流程。

以上所述仅是本发奣的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制凡是依据本发明的技术实质，对以上实施例所做出任何简单修改和同等变化均落叺本发明的保护范围之内。