一种基于水压致裂和气爆技术的岩体增透装置的制作方法

本实用新型涉及隧道工程和煤巷工程领域，尤其涉及一种基于水压致裂和气爆技术的岩体增透装置。

背景技术：

随着地下工程的发展和科学理论的进步，国内外产生了许多提高岩体渗透性的方法，如气爆法、水压致裂法、控制预裂爆破法以及水压致裂法等。近年来，水压致裂技术广泛用于增加石油和天然气的产量，用水压致裂法在地下深部形成破裂带系以储存固液态废物是工业技术与环境保护科学相结合的最新进展。

目前，在众多方法中只有水压致裂法和控制预裂爆破法应用于实践中能够得到预期的作用效果。然而，控制预裂爆破法对钻孔数目要求太多，增加了人力、物力的耗费，二者相比较而言，水压致裂法操作更简便，现场实践中更接近预期的作用效果，故而应用较广泛。然而，水压致裂技术仍存在一些技术上的难题，由于钻孔端口封堵技术的限制，很难向钻孔内注入过大压强的流体进行水压致裂，因此便不能达到水压致裂后的预期效果。

技术实现要素：

鉴于上述现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种基于水压致裂和气爆技术的岩体增透装置，通过对岩体增透装置进行了科学合理地改进，同时将气爆法和水压致裂法相结合，使其实用性更强，更好的达到预期的致裂效果。

为解决上述技术问题，本实用新型方案包括：本实用新型公开了一种基于水压致裂和气爆技术的岩体增透装置，注水钻孔内设有液压缸体，液压缸体上端设有出水管和出气管，出水管上设有出水截止阀，出气管与气爆装置相连通，出气管上设有出气截止阀，液压缸体与注水钻孔下端处设有封堵装置，其下端通过PVC软管分别与注水装置和注油装置相连通，液压缸体内设有活塞和强力弹簧，强力弹簧上设有托板。

所述的装置，其中，上述气爆装置包括一气爆器，气爆器上设有多个气爆孔和有机玻璃片弹出盒，有机玻璃片弹出盒内装有带有弱面的有机玻璃片。

所述的装置，其中，上述封堵装置包括封堵钢板，封堵钢板上设有聚氨酯封孔袋，聚氨酯封孔袋上方设有带有软管的可伸缩橡胶套管，该软管与PVC软管相连通，软管上设有阀门Ⅰ，可伸缩橡胶套管内设有压力传感器。

本实用新型提供的一种基于水压致裂和气爆技术的岩体增透装置，通过推动活塞可以迅速向注水钻孔内注入较大压强的水体，明显降低了封堵装置所承受的压力，摆脱了因封堵技术所限不能向钻孔内注入过大压强的水体进行水压致裂的难题，同时将气爆技术与水压致裂相结合，提高了致裂效果；通过封堵装置进行钻孔端头封堵，防治水体外流，而且本实用新型还配设智能监控系统，减少了水压致裂过程的人力、物力消耗。

附图说明

图1为本实用新型中装置的结构示意图。

图2为本实用新型中活塞与托板相接触的结构示意图。

图3为本实用新型中气爆装置的结构示意图。

图中：1-出气截止阀；2-气爆装置；3-强力弹簧；4-出水截止阀；5-托板；6-液压缸体；7-注水钻孔；8-可移动插销；9-带有软管的可伸缩橡胶套管；10-聚氨酯封孔袋；钢板；11-水压感应器；12-尼龙布；13-锚杆；14-活塞；15-阀门Ⅰ；16-阀门Ⅲ；17-液压油；18-阀门Ⅱ；19-袋装生石灰；20-阀门Ⅳ；21-油水分离器；22-回油自动控制泵；23-阀门Ⅴ；24-阀门Ⅵ；25-抽油自动控制泵；26-储油罐；27-数据线路集成器；28-显示器；29-按键控制板；30-螺栓；31-活塞杆；32-PVC软管；33-进气阀；34-储气罐；35-水压表；36-抽水自动控制泵；37-阀门Ⅶ；38-储水罐；39-压力感应器；40-卡槽；41-气爆孔；42-带有弱面的有机玻璃片；43-有机玻璃片弹出盒；44-油压表。

具体实施方式

本实用新型提供了一种基于水压致裂和气爆技术的岩体增透装置，为使本实用新型的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型公开了一种基于水压致裂和气爆技术的岩体增透装置，注水钻孔内设有液压缸体6，液压缸体6上端设有出水管和出气管，出水管上设有出水截止阀4，出气管与一气爆装置2相连通，出气管上设有出气截止阀1，液压缸体6与注水钻孔下端处设有封堵装置，液压缸体6下端通过PVC软管32分别与注水装置和注油装置相连通，液压缸体6内设有活塞14，液压缸体6上端设有强力弹簧3，强力弹簧3上设有托板5。

首先，按下按键控制板29的伸缩按钮，将液压缸体6置于预设的致裂位置，进气阀33、阀门Ⅱ18、阀门Ⅰ15以及出气截止阀1自动打开，高压气体进入气爆装置2，当气爆装置2内压强达到带有弱面的有机玻璃片42所能承受的最大压强，初次气爆完成。紧接着再次按下按键控制板29的伸缩按钮，将液压缸体6置于下一个预设的致裂位置，如此循环多次对注水钻孔7进行全方位气爆，直至达到注水钻孔7的预期致裂效果。

其次，按下按键控制板29的注水按钮，抽水自动控制泵36开始工作，阀门Ⅶ37、阀门Ⅱ18和阀门Ⅰ15自动打开，进气阀33关闭，当水压表35的示数达到初始设定值时，抽水自动控制泵36停止工作，阀门Ⅶ37、阀门Ⅱ18和阀门Ⅰ15自动关闭。

最后，按下按键控制板29的注油按钮，抽油自动控制泵25开始工作，阀门Ⅵ24、阀门Ⅲ16和出水截止阀4自动打开，水体逐渐被活塞14推入注水钻孔7内，当活塞14与托板5紧密结合后，接触压力逐渐增大，当接触压力达到初始设定值时，压力感应器39识别并反馈信息到数据线路集成器27，此时可移动插销8弹出，活塞14与托板5抱死，同时出水截止阀4关闭。当油压表44的示数稳定并达到初始设定值时，按下按键控制板29的回油按钮，回油自动控制泵22开始工作，阀门Ⅳ20、阀门Ⅴ23和阀门Ⅵ24自动打开，当液压缸体6内液压油被抽完时，回油自动控制泵22停止工作，阀门Ⅲ16、阀门Ⅳ20、阀门Ⅴ23和阀门Ⅵ24自动关闭，同时可移动插销8弹回，活塞14被释放，第一次水压致裂过程完成。如此循环多次，直至放有袋装生石灰19的侧孔中有气体冒出为止。

当然，以上说明仅仅为本实用新型的较佳实施例，本实用新型并不限于列举上述实施例，应当说明的是，任何熟悉本领域的技术人员在本说明书的教导下，所做出的所有等同替代、明显变形形式，均落在本说明书的实质范围之内，理应受到本实用新型的保护。