[发明专利]煤矿井下水力压裂钻孔封孔装置及方法

权利要求书

1.一种煤矿井下水力压裂钻孔封孔装置，其特征在于：包括最前端位于压裂钻孔孔底位置的压裂管、用于向压裂钻孔内注浆的注浆管和最前端位于煤层底板位置处并用于返浆和二次注浆的返浆管，所述压裂管上设置有用于保证压裂管位于钻孔中间位置的扶正件，所述扶正件为至少两个并沿压裂管圆周均匀分布设置，每一扶正件包括外支撑板和连接外支撑板和压裂管的支撑块；压裂管中心至外支撑板间的距离小于压裂钻孔孔半径尺寸，外支撑板外侧与压裂钻孔孔壁之间保持间隙设置；所述压裂管包括压裂管本体和设置在压裂管本体最前端的筛管，所述筛管长度为煤层底板位置到压裂钻孔孔底距离；所述返浆管最前端为花管结构；所述外支撑板的下端端部径向向内弯曲；

且，通过上述结构采用如下方法进行水力压裂钻孔封孔：

a、形成压裂钻孔；

b、下放压裂管和返浆管，压裂管带扶正件并保证位于压裂钻孔中间位置，将返浆管前端位于煤层底板位置处，压裂管最前端位于压裂钻孔孔底处；

c、下放注浆管，并封堵压裂钻孔孔口；

d、通过注浆管向压裂钻孔内进行一次注浆，待返浆管有水泥浆返出后关闭注浆管孔口阀门，再通过返浆管向孔内注入清水，清洗返浆管和压裂铁管，清水通过压裂铁管流出，此时保证返浆管孔口阀门打开；

e、一次注浆完成后静置，再通过返浆管向压裂钻孔孔内注入水泥浆 ，进行二次注浆，并待压裂管内返出水泥将后关闭返浆管孔口阀门，二次注浆完成；

其中，步骤b中，扶正件为至少两个并沿压裂管圆周均匀分布设置，每一扶正件包括 外支撑板和连接外支撑板和压裂管的支撑块；压裂管中心至外支撑板间的距离小于压裂钻孔孔半径尺寸，外支撑板外侧与压裂钻孔孔壁之间保持间隙设置；所述外支撑板的下端端部径向向内弯曲；

一次注浆完成18-28小时后，进行二次注浆；

其中，所述返浆管最前端为0.4-0.6m的花管结构。

2.根据权利要求1所述的煤矿井下水力压裂钻孔封孔装置，其特征在于：所述外支撑板为弧形。

3.根据权利要求2所述的煤矿井下水力压裂钻孔封孔装置，其特征在于：所述支撑块为沿轴向设置的分段结构。

4.根据权利要求3所述的煤矿井下水力压裂钻孔封孔装置，其特征在于：所述压裂管本体由至少两段压裂分管构成，至少其中一个压裂分管上设置有所述扶正件。

5.一种利用权利要求1所述的煤矿井下水力压裂钻孔封孔装置的方法，其特征在于：包括以下步骤：

a、形成压裂钻孔；

b、下放压裂管和返浆管，压裂管带扶正件并保证位于压裂钻孔中间位置，将返浆管前端位于煤层底板位置处，压裂管最前端位于压裂钻孔孔底处；

c、下放注浆管，并封堵压裂钻孔孔口；

d、通过注浆管向压裂钻孔内进行一次注浆，待返浆管有水泥浆返出后关闭注浆管孔口阀门，再通过返浆管向孔内注入清水，清洗返浆管和压裂铁管，清水通过压裂铁管流出，此时保证返浆管孔口阀门打开；

e、一次注浆完成后静置，再通过返浆管向压裂钻孔孔内注入水泥浆 ，进行二次注浆，并待压裂管内返出水泥将后关闭返浆管孔口阀门，二次注浆完成；

其中，步骤b中，扶正件为至少两个并沿压裂管圆周均匀分布设置，每一扶正件包括 外支撑板和连接外支撑板和压裂管的支撑块；压裂管中心至外支撑板间的距离小于压裂钻孔孔半径尺寸，外支撑板外侧与压裂钻孔孔壁之间保持间隙设置；所述外支撑板的下端端部径向向内弯曲；

一次注浆完成18-28小时后，进行二次注浆；

所述返浆管最前端为0.4-0.6m的花管结构；压裂管最前端为筛管，筛管长度为煤层底板位置到压裂钻孔孔底距离。