[发明专利]一种钻孔内爆破和注水或压裂一体化封孔器及施工方法

说明书

一种钻孔内爆破和注水或压裂一体化封孔器及施工方法，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，胶囊注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，其出水的外露段连接有单向阀门。本发明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阶段分别封孔，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。

技术领域

本发明涉及一种封孔器，尤其是一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。

背景技术

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。

然而普通钻孔在施工之后，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力，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的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。

发明内容

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阶段分别封孔，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，胶囊注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，其出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：首先将炸药送入钻孔内预定位置，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；而后关闭第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，打开第二阀门通过钻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，本发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，提高了注水或压裂的均匀性，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的有效实施。

附图说明

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。