[发明专利]一种气体致裂管的水下膨胀裂岩施工工艺

说明书

本发明属于水下岩石致裂施工方法技术领域，公开了一种气体致裂管的水下膨胀裂岩施工工艺，包括如下步骤：加装套管和钻孔，安装致裂管，用水下膨胀凝固剂封堵炮孔，引发致裂岩石。与相关技术相比，本发明一种气体致裂管的水下膨胀裂岩施工工艺，采用套钻的方式实现钻孔作业，同时利用套管作为致裂管及水下膨胀凝固剂装入时的导向通道，有效避免了致裂孔堵塞，同时利于致裂管装入，也利于水下膨胀凝固剂装入以固定致裂管。致裂管膨胀时，膨胀力可控，不产生爆炸冲击波，因此，本发明一种气体致裂管的水下膨胀裂岩施工工艺适用于不能引起强振动的敏感地区，同时利于保护作业水域的水生物和鱼类，利于环境保护。

技术领域

本发明属于水下岩石致裂施工方法技术领域，尤其涉及一种气体致裂管的水下膨胀裂岩施工工艺。

背景技术

二氧化碳致裂设备是利用液态二氧化碳受热气化膨胀，然后快速释放高压气体来达到破裂岩石或落煤的目的。由于其具有膨胀力可控、威力大、不产生爆炸冲击波等诸多优点被广泛应用于城市建设以及矿产开采等领域。相关技术中公开了应用二氧化碳致裂设备在陆地环境实现岩石致裂的施工工艺，包括钻致裂孔和将致裂管放入致裂孔，再引发二氧化碳致裂设备致裂岩石。相关技术的不足在于，采用相关技术中的陆地环境的施工工艺不能直接适用于水下环境，具体为：对于水下数米甚至十几米范围及更深的水下岩石，钻凿致裂孔后，容易出现致裂孔堵塞、致裂管装入困难及致裂管固定困难的技术问题。

因此，实有必要提供一种新的气体致裂管的水下膨胀裂岩施工工艺解决上述技术问题。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是：提供一种适用于水下作业的气体致裂管的水下膨胀裂岩施工工艺。

本发明提供的技术方案是：一种气体致裂管的水下膨胀裂岩施工工艺，包括如下步骤：

S1，加装套管和钻孔：取管状套管，所述套管为具有内腔的管状，所述套管的一个开口端设为抵接端，所述套管的另一个开口端设为入口端，取钻头，所述钻头置于所述套管的所述内腔，移动所述套管向水下岩石靠近，所述抵接端在压紧力的作用下抵接所述水下岩石表面，所述入口端向水面延伸，利用所述钻头在所述水下岩石上钻出致裂孔，钻孔完成后，将所述钻头从所述套管的所述内腔抽出；

S2，安装致裂管：取致裂管，所述致裂管包括膨胀管和引发线，将所述膨胀管由所述入口端放入，所述膨胀管经所述套管的所述内腔后由所述抵接端伸出并进入所述致裂孔内，将所述致裂管的安置位置设为致裂区；

S3，加入水下膨胀凝固剂：经所述入口端向所述致裂管内腔充入水下膨胀凝固剂，所述水下膨胀凝固剂经所述抵接端进入所述致裂孔内并包覆所述膨胀管的周部，所述水下膨胀凝固剂凝结膨胀后，将所述膨胀管固定于所述致裂孔内，所述引发线的一端与所述膨胀管相连，所述引发线的另一端伸出所述入口端；

S4，引发致裂岩石：将所述套管移除，通过所述引发线的伸出所述入口端的一端引发所述膨胀管，使所述膨胀管中的气体快速膨胀，实现所述水下岩石的致裂。

优选的，步骤S1中，所述入口端伸出所述水下岩石上方的水面设置。

优选的，所述套管为圆柱管状。

优选的，步骤S1中，所述钻头在所述水下岩石中钻出的致裂孔的数量为一个或间隔设置的两个以上。

优选的，步骤S3中，加入水下膨胀凝固剂时，所述膨胀管的远离所述引发线的一端处于抵接所述致裂孔孔底的状态，所述水下膨胀凝固剂包覆于所述膨胀管的外侧壁和所述膨胀管的顶部。

优选的，步骤S2中的取致裂管步骤之前，向所述膨胀管内充入气体实现所述致裂管的现场孔外充装。

优选的，向所述膨胀管内充入的气体为液态二氧化碳。