[发明专利]瓦斯隧道揭煤定向压裂增透装置及方法

权利要求书

1.一种瓦斯隧道揭煤定向压裂增透装置，其特征在于，包括：

钻机系统，所述钻机系统至少包括有钻进部以及驱动部，所述钻进部与所述驱动部连接，所述驱动部驱动钻进部转动或做轴向往复运动，其中，所述钻进部形成有通道；

高压水系统，与所述钻进部的通道连通，以对钻进部输送高压水，其中，所述高压水由钻进部输出并形成脉冲射流冲击煤层(2)，以形成压裂孔(20)；

灌浆系统，连接所述钻进部；

封孔系统，所述钻进部的中间段为封孔段(24)，所述封孔系统设置在所述封孔段(24)。

2.根据权利要求1所述的瓦斯隧道揭煤定向压裂增透装置，其特征在于，所述钻进部包括：

钻杆(5)，通过快速接口(12)连接至所述驱动部的驱动端；

筛管(21)，设置于所述钻杆(5)的端部；

钻头(4)，设置于所述筛管(21)的端部；

其中，所述筛管(21)和所述钻头(4)形成有所述通道。

3.根据权利要求2所述的瓦斯隧道揭煤定向压裂增透装置，其特征在于，所述钻头(4)形成有沿其轴向布置的轴向振荡喷嘴，以及沿其径向布置的径向振荡喷嘴；

其中，所述驱动部驱动所述钻头(4)旋转，且轴向振荡喷嘴关闭，径向振荡喷嘴开启，所述高压水经径向振荡喷嘴输出并在煤层(2)切割出圆盘状缝隙；或

所述驱动部驱动所述钻头(4)沿其轴向做往复运动，且径向振荡喷嘴关闭，轴向振荡喷嘴开启，所述高压水经轴向振荡喷嘴输出并在煤层(2)切割出平行于轴线的缝隙。

4.根据权利要求3所述的瓦斯隧道揭煤定向压裂增透装置，其特征在于，所述钻头(4)形成有切齿，所述切齿错开径向振荡喷嘴和轴向振荡喷嘴设置。

5.根据权利要求4所述的瓦斯隧道揭煤定向压裂增透装置，其特征在于，所述驱动部为钻机装置(6)。

6.根据权利要求5所述的瓦斯隧道揭煤定向压裂增透装置，其特征在于，所述高压水系统包括：

水箱(18)；

高压橡胶管(15)，一端连通所述水箱(18)；

高压水泵(17)，设置于所述高压橡胶管(15)；

高压密封水围，一端与所述高压橡胶管(15)连通，另一端连通所述钻进部。

7.根据权利要求6所述的瓦斯隧道揭煤定向压裂增透装置，其特征在于，还包括：

压力表(14)，设置于所述高压橡胶管(15)；和/或

溢流阀(19)，设置于所述高压橡胶管(15)；和/或

控制阀(16)，设置于所述高压橡胶管(15)。

8.根据权利要求7所述的瓦斯隧道揭煤定向压裂增透装置，其特征在于，所述灌浆系统包括：

灌浆机(8)；

灌浆管(9)，一端连通所述灌浆机(8)，另一端通过绑扎带(23)绑系在钻进部的封孔段(24)。

9.根据权利要求8所述的瓦斯隧道揭煤定向压裂增透装置，其特征在于，所述封孔系统包括：

橡胶马尾隔水塞(10)，设置于所述筛管(21)，且位于封孔段(24)的一侧；

封口木塞(11)，设置于所述钻杆(5)，且位于封孔段(24)的另一侧；

封孔材料(25)，填充于所述封孔段(24)的一侧。

10.一种瓦斯隧道揭煤定向压裂增透方法，应用如上述权利要求1至9中任一项所述的瓦斯隧道揭煤定向压裂增透装置，其特征在于，包括如下步骤：

在煤层(2)设置围岩顶板(1)以及围岩底板(3)，以将煤层(2)隔绝；

启动钻机系统和高压水系统，其中，所述驱动部驱动所述钻头(4)旋转，且轴向振荡喷嘴关闭，径向振荡喷嘴开启，所述高压水经径向振荡喷嘴输出并在煤层(2)切割出圆盘状缝隙；或

所述驱动部驱动所述钻头(4)沿其轴向做往复运动，且径向振荡喷嘴关闭，轴向振荡喷嘴开启，所述高压水经轴向振荡喷嘴输出并在煤层(2)切割出平行于轴线的缝隙；

启动灌浆系统，对压裂孔(20)进行灌浆。