[发明专利]高速公路瓦斯突出隧道超厚煤层水力压裂增透工艺

说明书

本发明涉及高速公路瓦斯突出隧道超厚煤层水力压裂增透工艺，于施工路段，开挖左洞和右洞，开挖至距煤层一定距离后停止；洞内穿煤层钻孔，钻孔内安装孔内压裂管并封孔；在左洞与右洞之间设横通道，将压裂泵组置于其中一个洞中，压裂泵的进口外接来水，压裂泵的出口连接高压软管，所述高压软管穿过横通道连接另一个洞内的孔内压裂管；开启压裂泵开始压裂；压裂结束后，远程操控压裂泵组进行泄压。本发明采用远程操作，压裂完成远方操作先将其卸压，再安排人员进入检查，避免了可能事故对操作人员造成伤害，彻底消灭了带压进人的安全隐患。

技术领域

本发明涉及煤层揭煤防突施工技术领域，尤其涉及高速公路瓦斯突出隧道超厚煤层水力压裂增透工艺。

背景技术

随着我国高速公路网的飞速发展，特别是我国西南地区，山峦众多，地质复杂。公路隧道逐年增多，瓦斯突出、煤层等越来越多的地质问题逐渐显出。煤层瓦斯是一种洁净能源，但对工程建设而言是一种灾害源。现有的煤层揭煤防突施工工法安全性有待提高。

发明内容

本发明旨在提供高速公路瓦斯突出隧道超厚煤层水力压裂增透工艺，远程进行操作，能提高安全性，避免可能事故对操作人员造成伤害。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

高速公路瓦斯突出隧道超厚煤层水力压裂增透工艺，于施工路段，开挖左洞和右洞，开挖至距煤层一定距离后停止；

洞内穿煤层钻孔，钻孔内安装孔内压裂管并封孔；

在左洞与右洞之间设横通道，将压裂泵组置于其中一个洞中，压裂泵的进口外接来水，压裂泵的出口连接高压软管，所述高压软管穿过横通道连接另一个洞内的孔内压裂管；

开启压裂泵开始压裂；

压裂结束后，远程操控压裂泵组进行泄压。

进一步的，在横通道的两端安装有防爆门构成避险硐室。

其中，在压裂的过程中，不断增加压裂泵的出口压力。

进一步的，当压裂泵柱塞推力、电机的功率增加到设计值时，通过降低泵转速来减小泵的流量，满足压裂泵的压力增加。

进一步的，所述压裂泵组包括压裂泵、电动机、液力变速器和控制阀组，电动机通过液力变速器与压裂泵连接，压裂泵组连接数据监控系统。

进一步的，所述数据监控系统包括PLC控制柜、计算机和软启动柜，所述软启动柜、控制阀组和计算机均与PLC控制柜电连接，所述软启动柜与电动机电连接。

优选地，电动机通过电机用万向联轴器与液力变速器连接，所述液力变速器通过泵用联轴器与压裂泵连接。

进一步的，压裂管路上设有止回阀，压裂管路通过三通连接有泄压管路，所述泄压管路上安装有电动泄压阀，电动泄压阀连接数据监控系统；所述电动泄压阀安装在孔口阀组平车上，孔口阀组平车置于压裂施工的孔口。

进一步的，压裂泵、液力变速器安装在一台平板车上，电动机、泵出口调节阀、软启动柜及PLC控制柜安装在另一台平板车上。

进一步的，所述孔内压裂管与穿层钻孔孔壁间的封孔段由孔口封孔至煤层顶板处；

所述孔内压裂管前端有花管段，花管段前端越过煤层区，在花管段外壁绑结马尾巴实现封孔段内端的封堵，在封孔段外端采用聚氨酯封堵。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明采用远程操作，压裂完成远方操作先将其卸压，再安排人员进入检查，避免了可能事故对操作人员造成伤害，彻底消灭了带压进人的安全隐患。

附图说明

图1是压裂泵组及管路铺设示意图；