CN111395991B - 一种可回收大阻力高压钻孔密封装置及使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可回收大阻力高压钻孔密封装置及使用方法，高压胶囊组件包括前胶囊和后胶囊，前胶囊和后胶囊上均套接设有可变径增大的增阻部件、且增阻部件上设有增阻翅片，前胶囊的增阻部件后端和后胶囊的增阻部件前端通过胶皮密封筒密闭固定连接，前胶囊的增阻部件前端和后胶囊的增阻部件后端分别套接安装有弹性密封胶圈，前胶囊和后胶囊之间形成泄露压力监测空间。本发明通过对泄露压力监测空间内的压力值的监测，可以实现高压泄露预警，增阻部件的设置可避免出现封堵失效、高压胶囊组件在高压注水或注气反作用力作用下意外脱出的情况，高压胶囊组件收缩复位后可实现回收利用，大大提高煤层高压注水或注气作业的安全性、可靠性和经济性。
Description
技术领域
本发明涉及一种钻孔密封装置及使用方法，具体是一种适用于采用水力压裂或煤层注气进行煤层增透的可回收大阻力高压钻孔密封装置及使用方法，属于煤矿瓦斯灾害的防治与高效开发技术领域。
背景技术
煤层气(或称之为瓦斯、天然气)是世界上的重要能源资源，由于其燃烧产生的污染物少、热值高，被认为是一种高效的清洁能源。煤层气主要是在成煤过程中生产的衍生物，煤层气的开采方法主要有两种：一是通常地面钻井抽采，二是通过井下钻孔进行抽采。但是，煤层透气性低，导致煤层瓦斯解吸流动难、抽采率较低(抽采率指抽采的煤层瓦斯量占原始含量的比例)。由于煤层地质和现有技术的限制，大部分煤层的抽采率都不超过50％，导致大部分煤层瓦斯都残留在煤层中。这些残余的瓦斯在煤炭开采过程中，会释放到采掘空间中，导致瓦斯超限，从而给矿井生产带来危险隐患。此外，这些释放到采掘空间的瓦斯，随后又被排放到大气中，带来温效应(甲烷的温室效应大约为二氧化碳的28～34倍)。据统计，2015年排放到大气中的甲烷大约相当于629.74兆吨二氧化碳。
为了提高煤层瓦斯的抽采率，国内外研发了许多煤层瓦斯强化抽采技术，例如：水力压裂、水力割缝和煤层注气(CO2、N2、烟道气、或者它们的混合气)等。这些技术对提高煤层瓦斯的抽采率起到重要作用，例如：在美国圣胡安盆地(San Juan Basin)的中央试验区(Allison Unit CO2-ECBM试验区)，注入CO2后煤层瓦斯的抽采率从77％提高到了95％。圣胡安盆地的煤层原始透气性相对较好(30-150md)，所以效果相对显著，对于大部分的注气试验区，煤层瓦斯抽采率在21％～42％之间(数值大小取决于煤的变质程度)，仍然不算太高。
无论是水力压裂技术还是煤层注气技术，都需要通过施工钻孔向煤层注入高压水或气体，注水或注气的压力较高(至少10几个MPa以上)，传统的钻孔密封是注入水泥浆进行封孔，但由于密封钻孔四周的煤体或岩体是属于塑性材料，同时煤体或岩体还处于高应力环境中，因此凝固后的水泥浆无法实现与周围煤体或岩体的紧密结合，容易导致出现漏水或漏气现象；而且存在无法监控预知注水或注气的压力达到多少数值时会造成堵孔失效的问题，在高压注水或注气的高压反向力作用下，存在凝固后的水泥柱蹿出的危险。这就造成采用传统的钻孔密封方式的注水或注气作用于煤体的直接工作压力很难提高，进而导致煤层增透效果并不理想。
现有技术中还出现有采用多个可膨胀进行封堵钻孔的胶囊和在胶囊之间注入高分子胶质或膏体的封堵方式，通过在胶囊之间的环形空间内注满具有压力的胶质或膏体的方式进一步保证气密性。这种封堵方式仍然存在缺陷：一方面单单靠胶囊作为封孔的主体来主要抵抗高压注水或注气的高压反向力作用，膨胀后的胶囊的外表面直接与钻孔内壁接触，膨胀造成的疲劳强度及来自钻孔内壁的摩擦极易造成胶囊的疲劳磨损，大大降低使用寿命，往往造成无法回收继续利用、增加使用成本；另一方面，虽然胶质或膏体渗入密封钻孔周围的裂隙后可以实现进一步降低渗漏量，但渗漏量依然无法监测，依然存在无法监控预知注水或注气的压力达到多少数值时会造成堵孔失效的问题。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种可回收大阻力高压钻孔密封装置及使用方法，能够在保证胶囊使用寿命、实现胶囊的回收利用的前提下实现泄漏监测，进而实现防止堵孔失效、提高煤层高压注水或注气的安全性和可靠性。
为实现上述目的，本可回收大阻力高压钻孔密封装置包括密封胶囊部分和密封及高压注入控制部分；其特征在于，
所述的密封胶囊部分包括高压胶囊组件，高压胶囊组件包括前后同轴布置的前胶囊和后胶囊，前胶囊和后胶囊均是包括前后两件封板以及密闭连接在两件封板之间的胶囊体的结构，两件封板与胶囊体共同围成密闭空腔结构，前胶囊和后胶囊的胶囊体上均套接安装有套筒结构的增阻部件，增阻部件的外表面上设有沿周向方向凸起设置的增阻翅片，增阻翅片上设有沿其轴向方向贯穿增阻翅片的导流通孔或通槽，增阻部件的外表面上还设有沿其轴向方向贯穿增阻部件和增阻翅片的切缝，前胶囊的增阻部件前端和后胶囊的增阻部件后端分别设有套接安装有弹性密封胶圈的安装台阶，前胶囊的增阻部件后端和后胶囊的增阻部件前端通过胶皮密封筒密闭固定连接，胶皮密封筒上设有贯穿胶皮密封筒的高压密封液释放口，前胶囊和后胶囊之间形成泄露压力监测空间；
所述的密封及高压注入控制部分包括高压注入管、胶囊注水管、压力监测管和高压密封液注入管；高压注入管沿高压胶囊组件的轴向方向自后向前贯穿前胶囊和后胶囊的封板、且高压注入管分别与封板密闭安装连接，高压注入管的后端自前至后依次设有高压压力表、泄压阀和高压阀门；胶囊注水管自后向前穿过封板分别与前胶囊和后胶囊的内部贯通连接、且胶囊注水管与封板密闭安装连接，胶囊注水管的后端自前至后依次设有胶囊压力表和胶囊注水阀；压力监测管自后向前穿过后胶囊的封板与泄露压力监测空间贯通连接、且压力监测管与后胶囊的封板密闭安装连接，压力监测管的后端自前至后依次设有泄露压力监测表和减压阀；高压密封液注入管自后向前穿过后胶囊的封板与高压密封液释放口贯通连接、且高压密封液注入管分别与后胶囊的封板和高压密封液释放口密闭安装连接，高压密封液注入管的后端设有高压密封液注入阀。
作为本发明的进一步改进方案，位于后胶囊后端的封板上设有后增阻部件定位台阶、且后胶囊上的增阻部件的后端面顶靠在后增阻部件定位台阶上，位于前胶囊前端的封板上设有前增阻部件定位台阶、且前胶囊上的增阻部件的前端面顶靠在前增阻部件定位台阶上。
作为本发明的进一步改进方案，前增阻部件定位台阶和后增阻部件定位台阶的外径尺寸与钻孔的内径尺寸间隙配合。
作为本发明的进一步改进方案，增阻翅片整体呈前小后大的锥形结构。
作为本发明的进一步改进方案，增阻翅片沿前后方向设置为多组。
作为本发明的进一步改进方案，前胶囊和后胶囊共用一根胶囊注水管，位于后胶囊内的胶囊注水管的管段上设有胶囊注水孔。
作为本发明的进一步改进方案，高压胶囊组件的外表面与增阻部件的内表面之间设有隔膜。
作为本发明的进一步改进方案，密封胶囊部分还包括与高压胶囊组件同轴设置、并位于高压胶囊组件前方的前置密封胶囊，前置密封胶囊与前胶囊和后胶囊的结构相同；可回收大阻力高压钻孔密封装置还包括位于前置密封胶囊前方的、与前置密封胶囊同轴设置的挡浆块，挡浆块的外径尺寸与钻孔的内径尺寸配合；密封及高压注入控制部分还包括高压封闭浆液注入管，前端设有单向阀的高压封闭浆液注入管自后向前依次穿过前胶囊、后胶囊和前置密封胶囊的封板，高压封闭浆液注入管与封板密闭安装连接、且高压封闭浆液注入管的前端位于前置密封胶囊与挡浆块之间；高压注入管自后向前依次密闭贯穿前胶囊、后胶囊、前置密封胶囊和挡浆块；胶囊注水管自后向前穿过封板分别与前胶囊、后胶囊和前置密封胶囊的内部贯通连接；高压封闭浆液注入管、高压注入管和胶囊注水管位于前置密封胶囊与前胶囊之间的管段上分别设有高压封闭浆液注入管脱扣器、高压注入管脱扣器和胶囊注水管脱扣器。
作为本发明的进一步改进方案，前胶囊、后胶囊和前置密封胶囊共用一根胶囊注水管，位于前胶囊和后胶囊内的胶囊注水管的管段上设有包括溢流阀的胶囊注水孔。
一种可回收大阻力高压钻孔密封装置的使用方法，具体包括以下步骤：
a.钻孔封堵准备：在需要进行高压注水或注气的区域通过钻机在煤体或岩体上施工钻孔，选择配合孔径的高压胶囊组件、前置密封胶囊、和挡浆块，并连接各管路后整体送入钻孔内；
b.胶囊注水：首先打开胶囊注水阀使高压水注入前置密封胶囊，前置密封胶囊膨胀后直接与钻孔内壁接触，前置密封胶囊与挡浆块之间形成初级密闭空间，然后通过高压封闭浆液注入管向初级密闭空间内注入高压封闭浆液、形成初级高压密封；然后再打开胶囊注水阀使高压水通过胶囊注水管注入高压胶囊组件的前胶囊和后胶囊内，前胶囊和后胶囊膨胀过程中，增阻部件被撑开与钻孔内壁接触，同时增阻翅片被挤压至煤体或岩体内，弹性密封胶圈同时被撑开并挤压在钻孔内壁上，泄露压力监测空间成为密闭空间；
c.注入高压密封液：待前胶囊和后胶囊内的压力稳定不再膨胀后，开启高压密封液注入阀，使高压密封液通过高压密封液注入管和高压密封液释放口、并沿导流通孔或通槽注入到增阻部件和钻孔内壁之间的空隙，形成大阻力高压封隔；
d.高压注水或注气：关闭减压阀后，打开高压阀门，将高压水或气体注入钻孔内，通过高压压力表观测注入压力，当压力超过设定的最高注入压力后，泄压阀开启进行自动卸压；持续通过泄露压力监测表监测泄露压力监测空间内的压力，当压力值持续升高、并达到高压压力表显示的压力时，停止高压注水或注气；
e.胶囊回收：完成高压注水或注气作业后，开启高压阀门和减压阀进行减压，直至降至当地大气压力；然后打开胶囊注水阀排出前胶囊和后胶囊内的水；最后控制高压封闭浆液注入管脱扣器、高压注入管脱扣器和胶囊注水管脱扣器动作进行脱扣，拉出高压注入管后回收前胶囊和后胶囊。
与现有技术相比，本可回收大阻力高压钻孔密封装置由于在高压胶囊组件的外部套接设有可变径增大的增阻部件，且增阻部件上设有增阻翅片、前胶囊的增阻部件后端和后胶囊的增阻部件前端通过胶皮密封筒密闭固定连接，因此高压胶囊组件充液膨胀过程中，增阻部件被撑开与钻孔内壁接触，且增阻翅片被挤压至煤体或岩体内，泄露压力监测空间即成为密闭的监测空间，通过对泄露压力监测空间内的压力值的监测，可以实现高压泄露预警，避免出现封堵失效、高压胶囊组件在高压注水或注气反作用力作用下意外脱出的情况；由于在前胶囊的增阻部件前端和后胶囊的增阻部件后端分别套接安装有弹性密封胶圈，因此高压胶囊组件充液膨胀过程中，弹性密封胶圈同时被撑开并挤压在钻孔内壁上，增阻部件和钻孔内壁之间的空隙即形成密闭空间，通过注入高压密封液可以在钻孔内壁与增阻部件之间形成大阻力高压封隔，可在高压注水或注气作业过程中进一步防止泄露；由于高压胶囊组件并给直接作用于钻孔内壁，且变径增大的增阻部件在高压注水或注气作业后定位在钻孔内壁上，因此高压胶囊组件收缩复位后可与增阻部件分离实现回收利用，可大大提高煤层高压注水或注气作业的安全性、可靠性和经济性。
附图说明
图1是本发明的外观结构示意图；
图2是图1的剖视图；
图3是图2的A-A剖视图；
图4是本发明封堵状态时的结构示意图。
图中：1、高压胶囊组件，1-1、封板，1-2、胶囊体，2、增阻部件，2-1、增阻翅片，2-2、安装台阶，2-3、切缝，2-4、导流通孔或通槽，3、弹性密封胶圈，4、胶皮密封筒，5、前置密封胶囊，6、挡浆块，7、高压注入管，8、胶囊注水管，9、压力监测管，10、高压密封液注入管，11、高压注入压力表，12、泄压阀，13、高压阀门，14、胶囊压力表，15、胶囊注水阀，16、泄露压力监测表，17、减压阀，18、高压密封液注入阀，19、高压密封液释放口，20、煤体或岩体，21、钻孔，22、高压封闭浆液，23、高压密封液，24、泄露压力监测空间，25、胶囊注水管脱扣器，26、高压注入管脱扣器。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明(以下以图1的右侧方向为前方进行描述)。
如图1、图2所示，本可回收大阻力高压钻孔密封装置包括密封胶囊部分和密封及高压注入控制部分。
所述的密封胶囊部分包括高压胶囊组件1，高压胶囊组件1包括前后同轴布置的前胶囊和后胶囊，前胶囊和后胶囊均是包括前后两件封板1-1以及密闭连接在两件封板1-1之间的胶囊体1-2的结构，两件封板1-1与胶囊体1-2共同围成密闭空腔结构，前胶囊和后胶囊的胶囊体1-2上均套接安装有套筒结构的增阻部件2，增阻部件2的外表面上设有沿周向方向凸起设置的增阻翅片2-1，如图3所示，增阻翅片2-1上设有沿其轴向方向贯穿增阻翅片2-1的导流通孔或通槽2-4，增阻部件2的外表面上还设有沿其轴向方向贯穿增阻部件2和增阻翅片2-1的切缝2-3，前胶囊的增阻部件2前端和后胶囊的增阻部件2后端分别设有套接安装有弹性密封胶圈3的安装台阶2-2，前胶囊的增阻部件2后端和后胶囊的增阻部件2前端通过胶皮密封筒4密闭固定连接，胶皮密封筒4上设有贯穿胶皮密封筒4的高压密封液释放口19，前胶囊和后胶囊之间形成泄露压力监测空间24。
所述的密封及高压注入控制部分包括高压注入管7、胶囊注水管8、压力监测管9和高压密封液注入管10；高压注入管7沿高压胶囊组件1的轴向方向自后向前贯穿前胶囊和后胶囊的封板1-1、且高压注入管7分别与封板1-1密闭安装连接，高压注入管7的后端自前至后依次设有高压压力表11、泄压阀12和高压阀门13；胶囊注水管8自后向前穿过封板1-1分别与前胶囊和后胶囊的内部贯通连接、且胶囊注水管8与封板1-1密闭安装连接，胶囊注水管8的后端自前至后依次设有胶囊压力表14和胶囊注水阀15；压力监测管9自后向前穿过后胶囊的封板1-1与泄露压力监测空间24贯通连接、且压力监测管9与后胶囊的封板1-1密闭安装连接，压力监测管9的后端自前至后依次设有泄露压力监测表16和减压阀17；高压密封液注入管10自后向前穿过后胶囊的封板1-1与高压密封液释放口19贯通连接、且高压密封液注入管10分别与后胶囊的封板1-1和高压密封液释放口19密闭安装连接，高压密封液注入管10的后端设有高压密封液注入阀18。
为了在将本可回收大阻力高压钻孔密封装置送入钻孔21内的过程中防止增阻部件2发生滑移脱离前胶囊或后胶囊，进而造成增阻失效，作为本发明的进一步改进方案，位于后胶囊后端的封板1-1上设有后增阻部件定位台阶、且后胶囊上的增阻部件2的后端面顶靠在后增阻部件定位台阶上，位于前胶囊前端的封板1-1上设有前增阻部件定位台阶、且前胶囊上的增阻部件2的前端面顶靠在前增阻部件定位台阶上，即，前胶囊和后胶囊定位安装在高压注入管7上后，增阻部件2通过胶皮密封筒4和封板1-1进行支撑定位，从而实现在将本可回收大阻力高压钻孔密封装置送入钻孔21内的过程中防止增阻部件2发生滑移脱离前胶囊或后胶囊。
在前胶囊或后胶囊膨胀将增阻部件2涨开后，高压注水或注气过程中，为了防止前胶囊或后胶囊因承受高压注水或注气的反作用力而发生沿增阻部件2内表面的轴向滑移，进而降低前胶囊或后胶囊的使用寿命，作为本发明的进一步改进方案，前增阻部件定位台阶和后增阻部件定位台阶的外径尺寸与钻孔21的内径尺寸间隙配合。
在前胶囊和后胶囊膨胀后，为了实现增阻部件2更好的定位增阻效果，作为本发明的进一步改进方案，如图2所示，增阻翅片2-1整体呈前小后大的锥形结构。锥形结构可以增强增阻翅片2-1的整体强度、实现增阻部件2更好的定位效果。
在前胶囊和后胶囊膨胀后，为了进一步实现增阻部件2更好的定位增阻效果，作为本发明的进一步改进方案，如图2所示，增阻翅片2-1沿前后方向设置为多组。
为了实现降低受安装空间限制的影响、便于胶囊注水管8的安装，作为本发明的进一步改进方案，如图2所示，前胶囊和后胶囊共用一根胶囊注水管8，位于后胶囊内的胶囊注水管8的管段上设有胶囊注水孔。
为了进一步增加密封效果，作为本发明的进一步改进方案，如图1、图2、图4所示，密封胶囊部分还包括与高压胶囊组件1同轴设置、并位于高压胶囊组件1前方的前置密封胶囊5，前置密封胶囊5与前胶囊和后胶囊的结构相同、包括前后两件封板1-1以及密闭连接在两件封板1-1之间的胶囊体1-2的结构；本可回收大阻力高压钻孔密封装置还包括位于前置密封胶囊5前方的、与前置密封胶囊5同轴设置的挡浆块6，挡浆块6的外径尺寸与钻孔21的内径尺寸配合；密封及高压注入控制部分还包括高压封闭浆液注入管(限于制图空间，图中未示出高压封闭浆液注入管)，前端设有单向阀的高压封闭浆液注入管自后向前依次穿过前胶囊、后胶囊和前置密封胶囊5的封板1-1，高压封闭浆液注入管与封板1-1密闭安装连接、且高压封闭浆液注入管的前端位于前置密封胶囊5与挡浆块6之间；高压注入管7自后向前依次密闭贯穿前胶囊、后胶囊、前置密封胶囊5和挡浆块6；胶囊注水管8自后向前穿过封板1-1分别与前胶囊、后胶囊和前置密封胶囊5的内部贯通连接；为了便于回收利用，高压封闭浆液注入管、高压注入管7和胶囊注水管8位于前置密封胶囊5与前胶囊之间的管段上分别设有高压封闭浆液注入管脱扣器、高压注入管脱扣器26和胶囊注水管脱扣器25。
为了实现降低受安装空间限制的影响、便于胶囊注水管8的安装，作为本发明的进一步改进方案，如图2、图4所示，前胶囊、后胶囊和前置密封胶囊5共用一根胶囊注水管8，位于前胶囊和后胶囊内的胶囊注水管8的管段上设有包括溢流阀的胶囊注水孔。向胶囊注水过程中，高压水首先注入前置密封胶囊5，前置密封胶囊5受压膨胀后，当压力达到设定数值时溢流阀打开，高压水再经胶囊注水孔注入前胶囊和后胶囊内。
使用本可回收大阻力高压钻孔密封装置进行高压钻孔封堵时，如图4所示，首先在需要进行高压注水或注气的区域通过钻机在煤体或岩体20上施工钻孔21，选择配合孔径的高压胶囊组件1、前置密封胶囊5、和挡浆块6，并连接各管路后整体送入钻孔21内，为了便于后续回收胶囊组件1，高压胶囊组件1在套入增阻部件2前，可事先包覆一层普通塑料隔膜或橡胶隔膜；然后如图4所示，首先打开胶囊注水阀15使高压水注入前置密封胶囊5，前置密封胶囊5膨胀后直接与钻孔21内壁接触，前置密封胶囊5与挡浆块6之间形成初级密闭空间，然后通过高压封闭浆液注入管向初级密闭空间内注入高压封闭浆液22、形成初级高压密封，高压封闭浆液22可以是水泥砂浆、也可以是胶质或膏体封闭材料等其他封闭材料；然后再打开胶囊注水阀15使高压水通过胶囊注水管8注入高压胶囊组件1的前胶囊和后胶囊内，前胶囊和后胶囊膨胀后，由于存在切缝2-3，因此增阻部件2被撑开与钻孔21内壁接触，在高压水的压力作用下，增阻翅片2-1被挤压至煤体或岩体20内，弹性密封胶圈3同时被撑开并挤压在钻孔21内壁上，泄露压力监测空间24成为密闭空间；待前胶囊和后胶囊内的压力稳定不再膨胀后，开启高压密封液注入阀18，使高压密封液23通过高压密封液注入管10和高压密封液释放口19、并沿导流通孔或通槽2-4注入到增阻部件2和钻孔21内壁之间的空隙，在弹性密封胶圈3的密封作用下形成大阻力高压封隔；关闭减压阀17后，打开高压注入管7上的高压阀门13，将高压水或气体注入钻孔21内，并通过高压压力表11观测注入压力，当压力超过设定的最高注入压力后，泄压阀12开启进行自动卸压；持续通过泄露压力监测表16监测泄露压力监测空间24内的压力，当压力值持续升高、并达到高压压力表11显示的压力时，即说明前置密封胶囊5与挡浆块6之间形成的初级密闭空间已发生泄漏现象、凝固后的高压封闭浆液22形成的柱形体具有蹿出的危险，停止高压注水或注气即可。当完成高压注水或注气作业后，开启高压阀门13和减压阀17进行减压，直至降至当地大气压力；然后打开胶囊注水阀15排出前胶囊和后胶囊内的水，压力降至当地大气压力时，由于增阻部件2已经被定位在钻孔21内壁上，因此前胶囊和后胶囊收缩复位后可与其分离；最后控制高压封闭浆液注入管脱扣器、高压注入管脱扣器26和胶囊注水管脱扣器25动作进行脱扣，高压封闭浆液注入管、高压注入管7和胶囊注水管8位于前置密封胶囊5与前胶囊之间的管段即脱扣断开发生分离，拉出高压注入管7后前胶囊和后胶囊可以回收利用。
本可回收大阻力高压钻孔密封装置通过对泄露压力监测空间24内的压力值的监测，可以实现高压泄露预警，避免出现封堵失效、高压胶囊组件1在高压注水或注气反作用力作用下意外脱出的情况；高压胶囊组件1收缩复位后可与增阻部件2分离实现回收利用，可大大提高煤层高压注水或注气作业的安全性、可靠性和经济性。
Claims (10)
1.一种可回收大阻力高压钻孔密封装置，包括密封胶囊部分和密封及高压注入控制部分；其特征在于，
所述的密封胶囊部分包括高压胶囊组件(1)，高压胶囊组件(1)包括前后同轴布置的前胶囊和后胶囊，前胶囊和后胶囊均是包括前后两件封板(1-1)以及密闭连接在两件封板(1-1)之间的胶囊体(1-2)的结构，两件封板(1-1)与胶囊体(1-2)共同围成密闭空腔结构，前胶囊和后胶囊的胶囊体(1-2)上均套接安装有套筒结构的增阻部件(2)，增阻部件(2)的外表面上设有沿周向方向凸起设置的增阻翅片(2-1)，增阻翅片(2-1)上设有沿其轴向方向贯穿增阻翅片(2-1)的导流通孔或通槽(2-4)，增阻部件(2)的外表面上还设有沿其轴向方向贯穿增阻部件(2)和增阻翅片(2-1)的切缝(2-3)，前胶囊的增阻部件(2)前端和后胶囊的增阻部件(2)后端分别设有套接安装有弹性密封胶圈(3)的安装台阶(2-2)，前胶囊的增阻部件(2)后端和后胶囊的增阻部件(2)前端通过胶皮密封筒(4)密闭固定连接，胶皮密封筒(4)上设有贯穿胶皮密封筒(4)的高压密封液释放口(19)，前胶囊和后胶囊之间形成泄露压力监测空间(24)；
所述的密封及高压注入控制部分包括高压注入管(7)、胶囊注水管(8)、压力监测管(9)和高压密封液注入管(10)；高压注入管(7)沿高压胶囊组件(1)的轴向方向自后向前贯穿前胶囊和后胶囊的封板(1-1)、且高压注入管(7)分别与封板(1-1)密闭安装连接，高压注入管(7)的后端自前至后依次设有高压压力表(11)、泄压阀(12)和高压阀门(13)；胶囊注水管(8)自后向前穿过封板(1-1)分别与前胶囊和后胶囊的内部贯通连接、且胶囊注水管(8)与封板(1-1)密闭安装连接，胶囊注水管(8)的后端自前至后依次设有胶囊压力表(14)和胶囊注水阀(15)；压力监测管(9)自后向前穿过后胶囊的封板(1-1)与泄露压力监测空间(24)贯通连接、且压力监测管(9)与后胶囊的封板(1-1)密闭安装连接，压力监测管(9)的后端自前至后依次设有泄露压力监测表(16)和减压阀(17)；高压密封液注入管(10)自后向前穿过后胶囊的封板(1-1)与高压密封液释放口(19)贯通连接、且高压密封液注入管(10)分别与后胶囊的封板(1-1)和高压密封液释放口(19)密闭安装连接，高压密封液注入管(10)的后端设有高压密封液注入阀(18)。
2.根据权利要求1所述的可回收大阻力高压钻孔密封装置，其特征在于，位于后胶囊后端的封板(1-1)上设有后增阻部件定位台阶、且后胶囊上的增阻部件(2)的后端面顶靠在后增阻部件定位台阶上，位于前胶囊前端的封板(1-1)上设有前增阻部件定位台阶、且前胶囊上的增阻部件(2)的前端面顶靠在前增阻部件定位台阶上。
3.根据权利要求2所述的可回收大阻力高压钻孔密封装置，其特征在于，前增阻部件定位台阶和后增阻部件定位台阶的外径尺寸与钻孔(21)的内径尺寸间隙配合。
4.根据权利要求1或2或3所述的可回收大阻力高压钻孔密封装置，其特征在于，增阻翅片(2-1)整体呈前小后大的锥形结构。
5.根据权利要求1或2或3所述的可回收大阻力高压钻孔密封装置，其特征在于，增阻翅片(2-1)沿前后方向设置为多组。
6.根据权利要求1或2或3所述的可回收大阻力高压钻孔密封装置，其特征在于，前胶囊和后胶囊共用一根胶囊注水管(8)，位于后胶囊内的胶囊注水管(8)的管段上设有胶囊注水孔。
7.根据权利要求1或2或3所述的可回收大阻力高压钻孔密封装置，其特征在于，高压胶囊组件(1)的外表面与增阻部件(2)的内表面之间设有隔膜。
8.根据权利要求1或2或3所述的可回收大阻力高压钻孔密封装置，其特征在于，密封胶囊部分还包括与高压胶囊组件(1)同轴设置、并位于高压胶囊组件(1)前方的前置密封胶囊(5)，前置密封胶囊(5)与前胶囊和后胶囊的结构相同；可回收大阻力高压钻孔密封装置还包括位于前置密封胶囊(5)前方的、与前置密封胶囊(5)同轴设置的挡浆块(6)，挡浆块(6)的外径尺寸与钻孔(21)的内径尺寸配合；密封及高压注入控制部分还包括高压封闭浆液注入管，前端设有单向阀的高压封闭浆液注入管自后向前依次穿过前胶囊、后胶囊和前置密封胶囊(5)的封板(1-1)，高压封闭浆液注入管与封板(1-1)密闭安装连接、且高压封闭浆液注入管的前端位于前置密封胶囊(5)与挡浆块(6)之间；高压注入管(7)自后向前依次密闭贯穿前胶囊、后胶囊、前置密封胶囊(5)和挡浆块(6)；胶囊注水管(8)自后向前穿过封板(1-1)分别与前胶囊、后胶囊和前置密封胶囊(5)的内部贯通连接；高压封闭浆液注入管、高压注入管(7)和胶囊注水管(8)位于前置密封胶囊(5)与前胶囊之间的管段上分别设有高压封闭浆液注入管脱扣器、高压注入管脱扣器(26)和胶囊注水管脱扣器(25)。
9.根据权利要求8所述的可回收大阻力高压钻孔密封装置，其特征在于，前胶囊、后胶囊和前置密封胶囊(5)共用一根胶囊注水管(8)，位于前胶囊和后胶囊内的胶囊注水管(8)的管段上设有包括溢流阀的胶囊注水孔。
10.一种如权利要求8所述的可回收大阻力高压钻孔密封装置的使用方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
a.钻孔封堵准备：在需要进行高压注水或注气的区域通过钻机在煤体或岩体(20)上施工钻孔(21)，选择配合孔径的高压胶囊组件(1)、前置密封胶囊(5)、和挡浆块(6)，并连接各管路后整体送入钻孔(21)内；
b.胶囊注水：首先打开胶囊注水阀(15)使高压水注入前置密封胶囊(5)，前置密封胶囊(5)膨胀后直接与钻孔(21)内壁接触，前置密封胶囊(5)与挡浆块(6)之间形成初级密闭空间，然后通过高压封闭浆液注入管向初级密闭空间内注入高压封闭浆液(22)、形成初级高压密封；然后再打开胶囊注水阀(15)使高压水通过胶囊注水管(8)注入高压胶囊组件(1)的前胶囊和后胶囊内，前胶囊和后胶囊膨胀过程中，增阻部件(2)被撑开与钻孔(21)内壁接触，同时增阻翅片(2-1)被挤压至煤体或岩体(20)内，弹性密封胶圈(3)同时被撑开并挤压在钻孔(21)内壁上，泄露压力监测空间(24)成为密闭空间；
c.注入高压密封液：待前胶囊和后胶囊内的压力稳定不再膨胀后，开启高压密封液注入阀(18)，使高压密封液(23)通过高压密封液注入管(10)和高压密封液释放口(19)、并沿导流通孔或通槽(2-4)注入到增阻部件(2)和钻孔(21)内壁之间的空隙，形成大阻力高压封隔；
d.高压注水或注气：关闭减压阀(17)后，打开高压阀门(13)，将高压水或气体注入钻孔(21)内，通过高压压力表(11)观测注入压力，当压力超过设定的最高注入压力后，泄压阀(12)开启进行自动卸压；持续通过泄露压力监测表(16)监测泄露压力监测空间(24)内的压力，当压力值持续升高、并达到高压压力表(11)显示的压力时，停止高压注水或注气；
e.胶囊回收：完成高压注水或注气作业后，开启高压阀门(13)和减压阀(17)进行减压，直至降至当地大气压力；然后打开胶囊注水阀(15)排出前胶囊和后胶囊内的水；最后控制高压封闭浆液注入管脱扣器、高压注入管脱扣器(26)和胶囊注水管脱扣器(25)动作进行脱扣，拉出高压注入管(7)后回收前胶囊和后胶囊。
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