[发明专利]封孔、水力压裂及瓦斯抽采一体化施工装置及其施工方法

权利要求书

1.封孔、水力压裂及瓦斯抽采一体化施工装置，其特征在于：包括第一囊袋、第二囊袋、注浆管、水力压裂管、瓦斯抽采管和花管，假定钻孔由孔口到孔底的轴向方向为由左向右的方向，第一囊袋设置在钻孔内并位于孔口附近，第二囊袋设置在钻孔内并位于孔底附近，注浆管、瓦斯抽采管均由左向右依次穿过第一囊袋和第二囊袋后伸入到孔底处，花管左端与瓦斯抽采管右端同轴向固定连接，注浆管、瓦斯抽采管的外圆均与第一囊袋和第二囊袋之间设置有构造相同的密封组件，水力压裂管的外径小于瓦斯抽采管的内径，水力压裂管同轴向设置在瓦斯抽采管和花管内部，水力压裂管右端向右伸出花管右端，水力压裂管上均匀设置有若干个与瓦斯抽采管内壁接触的支撑件，注浆管上设置有第一管接头、第二管接头和第三管接头，第一管接头位于第一囊袋内，第一管接头上设置有第一单向阀，第二管接头位于第二囊袋内，第二管接头上设置有第二单向阀，第三管接头位于第一囊袋和第二囊袋之间，第三管接头上设置有爆破阀；

注浆管与第一囊袋之间的密封组件包括均套在注浆管上的第一紧固螺母、第二紧固螺母、第一橡胶密封圈和第二橡胶密封圈，第一橡胶密封圈位于第一囊袋的袋壁的左侧，第二橡胶密封圈位于第一囊袋的袋壁的右侧，第一橡胶密封圈和第二橡胶密封圈的内圈均与注浆管外圆周密封接触，第一紧固螺母和第二紧固螺母均螺纹连接在注浆管上，第一紧固螺母向右紧压第一橡胶密封圈使第一橡胶密封圈右侧面与第一囊袋的袋壁左侧密封配合，第二紧固螺母向左紧压第二橡胶密封圈使第二橡胶密封圈左侧面与第一囊袋的袋壁右侧密封配合；

支撑件包括为同心圆的内圆环和外圆环，内圆环固定套设在水力压裂管外部，内圆环和外圆环之间沿圆周方向均匀设置有至少三根支杆，每根支杆均沿外圆环的径向方向设置，外圆环的外圆周与瓦斯抽采管的内壁接触；

注浆管在钻孔内的部分由至少三根管体组成，相邻两根管体之间通过第四管接头同轴向密封并固定连接。

2.采用如权利要求1所述的封孔、水力压裂及瓦斯抽采一体化施工装置的施工方法，其特征在于：包括以下步骤，

（1）、实施水力压裂及瓦斯抽采一体化的钻孔作业；

（2）、将安装连接好的封孔、水力压裂及瓦斯抽采一体化施工装置由钻孔的孔口放入到钻孔内；

（3）、将注浆泵与注浆管的左端连接，启动注浆泵，注浆泵的进浆管通过连接PD复合材料浆料容器，PD复合材料浆料由注浆管通过第一管接头和第一单向阀向第一囊袋中，同时PD复合材料浆料由注浆管通过第二管接头和第二单向阀向第二囊袋中，第一囊袋和第二囊袋被PD复合材料浆撑开与钻孔的内壁紧密压接，直到达到爆破阀设定压力后爆破阀打开，停止注入PD复合材料浆料；

（4）、将注浆泵的进浆管与PD复合材料浆料容器分开，马上连接水泥砂浆容器，注浆泵将水泥砂浆通过注浆管和打开的爆破阀注入到第一囊袋与第二囊袋之间封孔段的钻孔内进行封孔作业，水泥砂浆被压入到钻孔内壁周围的岩体裂隙内，达到设定压力后并保持一段时间后停止注入水泥砂浆；

（5）、封孔完成后，水力压裂管左端连接高压水泵，高压水泵抽水通过水力压裂管对钻孔底部周围煤体实施缝网改造作业；

（6）、水力压裂作业完成后，瓦斯抽采管联网进行瓦斯抽采作业，或者将水力压裂管从瓦斯抽采管抽出后再将瓦斯抽采管联网进行瓦斯抽采作业。