[实用新型]一种基于水压致裂原理可迅速提高岩体渗透性的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及隧道工程和煤巷工程领域，尤其涉及一种基于水压致裂原理可迅速提高 岩体渗透性的装置。

背景技术

随着地下工程的发展和科学理论的进步，国内外产生了许多提高岩体渗透性的方法，如气 爆法、水压爆破法、控制预裂爆破法以及水压致裂法等。近年来，水压致裂技术广泛用于增 加石油和天然气的产量，用水压致裂法在地下深部形成破裂带系以储存固液态废物是工业技 术与环境保护科学相结合的最新进展。

目前，在众多方法中只有水压致裂法和控制预裂爆破法应用于实践中能够得到预期的作用 效果。然而，控制预裂爆破法对钻孔数目要求太多，增加了人力、物力的耗费，二者相比较 而言，水压致裂法操作更简便，现场实践中更接近预期的作用效果，故而应用较广泛。尽管 如此，水压致裂技术仍存在一些技术上的难题，如由于钻孔端口封堵技术的限制，很难向钻 孔内注入过大压强的流体进行水压致裂，因此便不能达到水压致裂后的预期效果。

实用新型内容

鉴于上述现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种基于水压致裂原理可迅速提 高岩体渗透性的装置，在进行水压致裂时，保证水压致裂运行的平稳性。

为解决上述技术问题，本实用新型方案包括：

一种基于水压致裂原理可迅速提高岩体渗透性的装置，其包括竖直布置的注水钻孔，其 中，注水钻孔外周设置有多个渗水钻孔，注水钻孔内设置有注水缸体，注水缸体在与注水钻 孔下端处设置有封堵机构，注水缸体下部设置有注水管，注水管与一注水机构相连通，注水 缸体内设置有推动活塞，注水缸体的下端与一注油管连通，注油管位于注水管下方，注油管 与一液压机构相连通；注水缸体的底部设置有弹性构件，弹性构件上设置有托板，注水缸体 底部朝向注水钻孔处设置有出水管，出水管上设置有出水截止阀。

所述的装置，其中，上述注水机构包括储水缸，储水缸通过连接管路与注水管相连通， 注水管上设置有注水截止阀，连接管路上依次设置有连接截止阀、抽水自动控制泵与注水压 力表。

所述的装置，其中，上述液压机构包括储油缸，储油缸上设置有出油管路，出油管路上 设置有回油管路，出油管路、回油管路均通过主油路与注油管相连通，注油管上设置有注油 截止阀，出油管路在靠近储油缸的一端设置有总截止阀，回油管路在与出油管路连接处设置 有第一回油截止阀，在与主油路连接处设置有第二回油截止阀，在第一回油截止阀与第二回 油截止阀之间的回油管路上设置有油水分离器与回油自动控制泵；在第一回油截止阀一侧的 出油管路上设置有出油自动控制泵与油压表。

所述的装置，其中，上述封堵机构包括封堵钢板，封堵钢板上设置有由聚氨酯封孔袋形 成的封堵层，封堵层上方设置有带有软管的柔性封堵头，该软管与注水管相连通，软管上设 置有软管截止阀；柔性堵头内设置有压力传感器。

所述的装置，其中，上述装置配置有用于控制该装置运行的控制中心，控制中心包括一 显示屏与按键控制板，按键控制板布置有注水控制键、注油控制键与回油控制键。

本实用新型提供的一种基于水压致裂原理可迅速提高岩体渗透性的装置，通过推动活塞 的方式可以迅速向注水钻孔内压入较大压强的水体，且明显降低了封堵装置所承受的压力， 在一定程度上摆脱了因封堵技术的限制而不能向钻孔内注入过大压强的水体进行水压致裂的 难题；而且通过封堵机构进行钻孔端头封堵，防治水体外流，通过弹性构件在回油过程中可 以将推定活塞弹回，弹性构件一般可以采用强力弹簧的方式，而且本实用新型还可以配置智 能系统进行智能化检测控制，减少了水压致裂过程的人力、物力消耗。

附图说明

图1为本实用新型中装置的结构示意图；

图2为本实用新型中注水钻孔的结构示意图；

图3为本实用新型中推动活塞与托板相接触的结构示意图；

图4为本实用新型中控制中心的结构示意图。

具体实施方式

本实用新型提供了一种基于水压致裂原理可迅速提高岩体渗透性的装置，为使本实用新 型的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本实用新型进一步详细说明。应当理解， 此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。