CN205400669U - 煤矿井下水力压裂封孔装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种煤矿井下水力压裂封孔装置，包括压裂管和PVC管，所述PVC管的后端设置有封孔纱布，在PVC管的内部设有第一变径区和第二变径区，所述第一变径区和第二变径区均为中部管径小两侧管径大的结构，压裂管上套设有第一封孔胶囊和第二封孔胶囊，第一封孔胶囊位于第一变径区和第二变径区之间，并穿过PVC管的第一变径区中部小管径，第二封孔胶囊穿过PVC管的第二变径区中部小管径；第一封孔胶囊上设有注水钢管，注水钢管与高压软管连接，第一封孔胶囊和第二封孔胶囊之间通过导水钢管连通；在PVC管的外壁安装有扶正器。本实用新型采用双重密封，确保密封性，实现水力压裂的快速和有效封孔。结构简单，不易漏水，封孔速度快，封孔胶囊可回收重复利用。

Description

煤矿井下水力压裂封孔装置

技术领域

本实用新型属于煤矿井下钻孔封孔装置，具体涉及一种煤矿井下压裂封孔装置。

背景技术

水力压裂是当前煤矿井下区域瓦斯治理主要技术之一。通过对区域煤体实施水力压裂可以增大煤层透气性，提高瓦斯抽采率，释放煤层瓦斯压力，改变煤体性质，从而降低煤与瓦斯突出危险性，达到煤与瓦斯共采的目的。

密封良好、耐高压的封孔方式是水力压裂顺利实施的前提。当前，水力压裂封孔技术主要有水泥基材料封孔和封孔器封孔两种，其中水泥基材料封孔所能承受压力较高，但存在封孔周期长，工艺复杂，成本较高，封孔过程中大量钢管滞留煤层中，后期回采留下安全隐患等缺点；封孔器封孔很好地克服了这一缺点，封孔工艺较为简单，封孔可靠，封孔器可重复利用。但是封孔器封孔对钻孔质量要求高，直接向钻孔送入胶囊，一般难以送至指定位置；煤壁不整齐时，胶囊与煤壁之间留意孔隙，易漏水，且压裂完成后，需要考虑含有大量水的钻孔的封孔，增加了封孔难度。而且，封孔过程中，封孔器容易倾斜，影响水力压裂的效果。

实用新型内容

针对上述现有技术中描述的不足，本实用新型的目的是提供一种结构简单，不易漏水，封孔速度快，效果好，封孔胶囊可重复利用使用的煤矿井下压裂封孔装置。

为实现上述技术目的，本实用新型所采用的技术方案如下：

一种煤矿井下水力压裂封孔装置，包括压裂管和PVC管，所述PVC管的后端设置有封孔纱布，在PVC管的内部设有第一变径区和第二变径区，所述第一变径区和第二变径区均为中部管径小两侧管径大的结构，压裂管上套设有第一封孔胶囊和第二封孔胶囊，第一封孔胶囊位于第一变径区和第二变径区之间，并穿过PVC管的第一变径区中部小管径，第二封孔胶囊穿过PVC管的第二变径区中部小管径；第一封孔胶囊上设有注水钢管，注水钢管与高压软管连接，第一封孔胶囊和第二封孔胶囊之间通过导水钢管连通；在PVC管的外壁安装有扶正器。PVC管的外壁与钻孔孔壁之间通过注塑水泥密封，扶正器保证防止PVC管在注塑过程中倾斜，导致PVC管的管口被堵塞，影响作业。

所述扶正器包括支杆和撑板，所述撑板的端面为与钻孔的孔壁相匹配的弧形。

所述支杆为伸缩杆。采用这种结构可适用于不同孔径的钻孔。

所述扶正器为两个，并对称设置在PVC管的外壁上。

所述扶正器为三个，扶正器相互之间的夹角为120度。

本实用新型通过在PVC管内设置两个变径区，并在各变径区内分别安装有相应的封孔胶囊，注水后封孔胶囊膨胀将PVC管封闭，第一封孔胶囊与第一变径区中部管径小的端面配合，第二封孔胶囊与第二变径区中部管径小的端面配合，确保封孔的可靠性。而且PVC管通过扶正器与钻孔孔壁接触，并在PVC管与钻孔孔壁之间注塑水泥，将PVC管固定在钻孔内，封孔纱布在注塑水泥时，保证PVC管的管口不会被堵住。本实用新型采用双重密封，确保密封性，实现水力压裂的快速和有效封孔。本实用新型通过PVC管与封孔胶囊配合的方式有效解决了由于钻孔孔壁不平造成的密封不好的问题，结构简单，不易漏水，封孔速度快，封孔胶囊可回收重复利用。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为图1中扶正器的结构示意图。

具体实施方式

如图1-2所示，一种煤矿井下水力压裂封孔装置，包括压裂管1和PVC管2，所述PVC管2的后端设置有封孔纱布5，在PVC管2的内部设有第一变径区2-1和第二变径区2-2，所述第一变径区2-1和第二变径区2-2均为中部管径小两侧管径大的结构，压裂管1上套设有第一封孔胶囊3和第二封孔胶囊4，第一封孔胶囊3位于第一变径区2-1和第二变径区2-2之间，并穿过PVC管2的第一变径区2-1中部小管径，第二封孔胶囊4穿过PVC管2的第二变径区2-2中部小管径；第一封孔胶囊3上设有注水钢管6，注水钢管6与高压软管7连接，第一封孔胶囊3和第二封孔胶囊4之间通过导水钢管8连通；在PVC管2的外壁安装有扶正器9。所述扶正器9包括支杆9-1和撑板9-2，所述撑板9-2的端面为与钻孔的孔壁相匹配的弧形。

为扩大适用性，所述支杆9-1为伸缩杆，采用这种结构可适用于不同孔径的钻孔。

在本实施例中，所述扶正器9可为两个，并对称设置在PVC管的外壁上。所述扶正器9还可为三个，扶正器9相互之间的夹角为120度。

在使用时，将整体放入钻孔内，PVC管2通过扶正器9与钻孔内壁接触，并向PVC管外壁与钻孔孔壁之间注塑水泥将PVC管注塑在钻孔内，解决了由于钻孔孔壁不平造成的密封不好的问题，PVC管2后端的封孔纱布5在注塑过程中，保证PVC管的管口不被堵塞。外部的注水泵通过高压软管7向第一封孔胶囊3和第二封孔胶囊4内注水，第一封孔胶囊3和第二封孔胶囊4膨胀，将PVC管封堵，且第一变径区中部管径小的端面与第一封孔胶囊3配合，第二变径区中部管径小的端面与第二封孔胶囊4配合，确保封孔的可靠性。

Claims (5)

1.一种煤矿井下水力压裂封孔装置，其特征在于：包括压裂管(1)和PVC管(2)，所述PVC管(2)的后端设置有封孔纱布(5)，在PVC管(2)的内部设有第一变径区(2-1)和第二变径区(2-2)，所述第一变径区(2-1)和第二变径区(2-2)均为中部管径小两侧管径大的结构，压裂管(1)上套设有第一封孔胶囊(3)和第二封孔胶囊(4)，第一封孔胶囊(3)位于第一变径区(2-1)和第二变径区(2-2)之间，并穿过PVC管(2)的第一变径区(2-1)中部小管径，第二封孔胶囊(4)穿过PVC管(2)的第二变径区(2-2)中部小管径；第一封孔胶囊(3)上设有注水钢管(6)，注水钢管(6)与高压软管(7)连接，第一封孔胶囊(3)和第二封孔胶囊(4)之间通过导水钢管(8)连通；在PVC管(2)的外壁安装有扶正器(9)。

2.根据权利要求1所述的煤矿井下水力压裂封孔装置，其特征在于：所述扶正器(9)包括支杆(9-1)和撑板(9-2)，所述撑板(9-2)的端面为与钻孔的孔壁相匹配的弧形。

3.根据权利要求2所述的煤矿井下水力压裂封孔装置，其特征在于：所述支杆(9-1)为伸缩杆。

4.根据权利要求2或3所述的煤矿井下水力压裂封孔装置，其特征在于：所述扶正器(9)为两个，并对称设置在PVC管的外壁上。

5.根据权利要求2或3所述的煤矿井下水力压裂封孔装置，其特征在于：所述扶正器(9)为三个，扶正器(9)相互之间的夹角为120度。