超大断面隧道穿越煤层用水力压裂钻孔封孔装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种超大断面隧道穿越煤层用水力压裂钻孔封孔装置，用于在压裂钻孔内形成封孔结构并通过压裂管进行高压水力压裂，包括压裂管和灌浆管，压裂管里端形成有设定长度的花管段，花管段通过马尾巴形阻浆结构的捆扎部分隔成花管里段和花管外段，花管里段用于水力压裂出水，花管外段的外壁上缠绕有至少一层纱布；马尾巴形阻浆结构通过捆扎在压裂管上的棉纱或纤维织物条形成。优选，压裂管的捆扎部处焊接有马尾巴形阻浆结构捆扎用多个防滑钉或防滑齿；马尾巴形阻浆结构长度至少1米；花管外段长度至少1米。本实用新型的有益效果是，结构简单，加工方便，制造成本低，且封孔方便，封孔段密封效果好，承压能力强。
【专利说明】
超大断面隧道穿越煤层用水力压裂钻孔封孔装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种超大端面隧道掘进技术，特别是一种超大断面隧道穿越煤层用水力压裂钻孔封孔装置。
【背景技术】
[0002]随着我国交通事业的发展，穿越含瓦斯地层修筑隧道的情况越来越多，高瓦斯隧道数量也在不断增加。虽然目前国内施工的瓦斯隧道多以高瓦斯为主，但存在瓦斯突出、有瓦斯突出现象的较少，一般采用常规煤矿巷道掘进的办法，施工速率低，工期较长。据不完全统计，国内涉及有煤与瓦斯突危险的隧道有发耳公路隧道、乌蒙山铁路隧道等，但未完全形成一套关于煤与瓦斯突隧道施工的工艺方法，国外瓦斯隧道施工可借鉴的经验较少。因此，在隧道穿越瓦斯突出煤层时，需要借鉴瓦斯煤矿开采方式对瓦斯进行抽采。针对透气性较差的煤层需要通过高压水力压裂的方式增加其透气性，以最大限度的抽采出煤层瓦斯。采用这种施工方法包括钻孔和封孔，压裂孔也常作为抽采孔使用，故封孔需要通过封孔装置实现。由于隧道掘进的特殊性，封孔装置在掘进过程中通常会遭到破坏而不能重复使用，现有结构复杂、制造成本高的煤矿用封孔装置对于隧道掘进来说并不适用。为此，需要一种结构简单、制造方便，且制造成本低的封孔装置。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的是针对现有技术的不足，提供一种超大断面隧道穿越煤层用水力压裂钻孔封孔装置，其结构简单、制造方便，且制造成本低，利于降低隧道掘进成本，提高隧道掘进效率。
[0004]为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案:
[0005]一种超大断面隧道穿越煤层用水力压裂钻孔封孔装置，用于在压裂钻孔内形成封孔结构并通过压裂管进行高压水力压裂，包括压裂管和灌浆管，压裂管里端形成有设定长度的花管段，花管段通过马尾巴形阻浆结构的捆扎部分隔成花管里段和花管外段，花管里段用于水力压裂出水，花管外段的外壁上缠绕有至少一层纱布；马尾巴形阻浆结构通过捆扎在压裂管上的棉纱或纤维织物条形成。
[0006]采用上述技术方案的本实用新型，花管里段用于压裂水出水，花管段外段用于水泥浆沥水；马尾巴及纱布具有透水和阻砂作用，利于阻止水泥浆流向钻孔里端的煤层和压裂管内，并有利于马尾巴及花管外段附近的水泥浆加速固化。封孔装置置入钻孔时，最好将压裂管和灌浆管通过管夹等固定件固定在一起，以提高操作的方便性。同时，利用纱布的软质特性，高压水泥浆可对花管里段花管孔部分填充形成孔塞，可提高压裂管与水泥浆密封段之间结合的牢固性。其结构简单，加工方便，制造成本低，且封孔方便，封孔段密封效果好，承压能力强。
[0007]优选的，所述压裂管的捆扎部处焊接有马尾巴形阻浆结构捆扎用多个防滑钉或防滑齿。以提高阻浆结构与压裂管连接的牢固性和方便性。
[0008]优选的，所述马尾巴形阻浆结构长度至少I米。以提高阻浆能力，确保封孔灌浆可靠，且利于提高灌浆压力，提高封孔密封效果。
[0009]优选的，所述花管外段长度至少I米。进一步沥水效果和与水泥浆与压裂管结合的牢固性。
[0010]本实用新型与现有技术相比的有益效果是，结构简单，加工方便，制造成本低，且封孔方便，封孔段密封效果好，承压能力强。
【附图说明】
[0011]图1是应用本实用新型在钻孔中形成的封孔结构的结构示意图。
【具体实施方式】
[0012]下面结合附图对本实用新型作进一步的说明，但并不因此将本实用新型限制在所述的实施范围之中。
[0013]参见图1，一种超大断面隧道穿越煤层用水力压裂钻孔封孔装置，由煤层顶板2方向伸入对应煤层3，用于在压裂钻孔I内形成封孔结构并通过压裂管4进行高压水力压裂，包括压裂管4和灌浆管5，压裂管4里端形成有设定长度的花管段4a，花管段4a通过马尾巴形阻浆结构6的捆扎部分隔成花管里段和花管外段，花管里段用于水力压裂出水，花管外段的外壁上缠绕有至少一层纱布;马尾巴形阻浆结构6通过捆扎在压裂管4上的棉纱或纤维织物条形成，并位于煤层顶板2内；封孔段由水泥浆固化段7和聚氨酯密封段8构成。
[0014]其中，压裂管4的捆扎部处焊接有马尾巴6捆扎丝紧固用挂钉；马尾巴6长度至少I米，花管外段长度至少I米;聚氨酯封孔段8长度至少1.5米。
[0015]以上虽然结合了附图描述了本实用新型的实施方式，但本领域的普通技术人员也可以意识到对所附权利要求的范围内作出各种变化或修改，这些修改和变化应理解为是在本实用新型的范围和意图之内的。
【主权项】
1.一种超大断面隧道穿越煤层用水力压裂钻孔封孔装置，用于在压裂钻孔(I)内形成封孔结构并通过压裂管(4)进行高压水力压裂，包括压裂管(4)和灌浆管(5)，其特征在于，所述压裂管(4)里端形成有设定长度的花管段(4a)，花管段(4a)通过马尾巴形阻浆结构(6)的捆扎部分隔成花管里段和花管外段，花管里段用于水力压裂出水，花管外段的外壁上缠绕有至少一层纱布;马尾巴形阻浆结构(6)通过捆扎在压裂管(4)上的棉纱或纤维织物条形成。2.根据权利要求1所述的超大断面隧道穿越煤层用水力压裂钻孔封孔装置，其特征在于，所述压裂管(4)的捆扎部处焊接有马尾巴形阻浆结构(6)捆扎用多个防滑钉或防滑齿。3.根据权利要求1所述的超大断面隧道穿越煤层用水力压裂钻孔封孔装置，其特征在于，所述马尾巴形阻浆结构(6)长度至少I米。4.根据权利要求1?3中任意一项权利要求所述的超大断面隧道穿越煤层用水力压裂钻孔封孔装置，其特征在于，所述花管外段长度至少I米。
【文档编号】E21B33/13GK205532467SQ201620191114
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年3月11日
【发明人】曹美俊, 邹永红, 王强, 李林林, 王江, 代黔彪, 李兆奎, 葛仲元
【申请人】中铁十八局集团隧道工程有限公司