本實用新型涉及高壓水力壓裂鉆孔領(lǐng)域，尤其涉及一種礦井煤層高壓水力壓裂骨料添加裝置。

背景技術(shù)：

對于低透氣性突出煤層，瓦斯抽采十分困難，通常采用水力壓裂增透技術(shù)。進一步地，為確保水力壓裂增透技術(shù)后長期保持增透效果，在對煤層進行高壓水力壓裂過程中又需在水中添加石英砂等材料作為骨料。

目前為止，由于煤礦井下空間有限，并受防爆、煤安系統(tǒng)等限制，在30MPa以上高壓水系統(tǒng)中難以添加適量石英砂，嚴重阻礙了煤層水力壓裂技術(shù)的發(fā)展。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種通過高壓水系統(tǒng)向煤層中注入石英砂作為骨料、結(jié)構(gòu)簡單、操作方便的礦井煤層高壓水力壓裂骨料添加裝置。

本實用新型是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的，本實用新型包括骨料腔體和分別位于其前后兩端的高壓水出口、高壓水入口，所述骨料腔體的上下端還分別設(shè)有加砂口與泄壓口。

作為本實用新型的優(yōu)選方式之一，所述骨料腔體為兩端呈圓弧流線型的圓形腔體，骨料腔體的內(nèi)徑為194mm，厚度為22mm。

作為本實用新型的優(yōu)選方式之一，所述高壓水出口為帶有圓形內(nèi)腔的正方形高壓水出口，通過高壓軟管與水力壓裂鉆孔裝置相連。

作為本實用新型的優(yōu)選方式之一，所述高壓水出口的內(nèi)徑為19mm，與φ19mm高壓軟管相匹配。

作為本實用新型的優(yōu)選方式之一，所述高壓水入口為帶有圓形內(nèi)腔的正方形高壓水入口，通過高壓軟管與高壓水泵相連。

作為本實用新型的優(yōu)選方式之一，所述高壓水入口的內(nèi)徑為19mm，與φ19mm高壓軟管相匹配。

作為本實用新型的優(yōu)選方式之一，所述加砂口為內(nèi)部設(shè)有第一通孔的加砂口，所述第一通孔與骨料腔體的內(nèi)腔相通。

作為本實用新型的優(yōu)選方式之一，所述泄壓口為內(nèi)部設(shè)有第二通孔的泄壓口，所述第二通孔與骨料腔體的內(nèi)腔相通。

作為本實用新型的優(yōu)選方式之一，所述加砂口和泄壓口上還分別設(shè)有與之相匹配的高壓閘閥。

作為本實用新型的優(yōu)選方式之一，各部件之間均采用焊接固定相連。

作為本實用新型的優(yōu)選方式之一，所述骨料腔體為鋼制骨料腔體，高壓水出口為鋼制高壓水出口，高壓水入口為鋼制高壓水入口。

本實用新型相比現(xiàn)有技術(shù)的優(yōu)點在于：提供了一種通過高壓水系統(tǒng)向煤層中注入石英砂作為骨料、結(jié)構(gòu)簡單、操作方便的礦井煤層高壓水力壓裂骨料添加裝置；其中(1)采用鋼質(zhì)材料，且通過焊接固定相連，耐壓程度可達60MPa以上；(2)骨料腔體上端設(shè)有加砂口，配以與高壓水入口相連的高壓水泵，利用30MPa以上壓力水將石英砂經(jīng)水力壓裂鉆孔帶入煤層中，起到骨料支撐作用，從而提高煤層透氣性。

附圖說明

圖1是實施例1中礦井煤層高壓水力壓裂骨料添加裝置的正視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是實施例1中礦井煤層高壓水力壓裂骨料添加裝置的左視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是圖1的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1為骨料腔體，11為加砂口，111為第一通孔，12為泄壓口，121為第二通孔，2為高壓水出口，3為高壓水入口。

具體實施方式

下面對本實用新型的實施例作詳細說明，本實施例在以本實用新型技術(shù)方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本實用新型的保護范圍不限于下述的實施例。

實施例1

如圖1-3所示，本實施例的一種礦井煤層高壓水力壓裂骨料添加裝置，包括骨料腔體1和分別位于其前后兩端的高壓水出口2、高壓水入口3，其中骨料腔體1為鋼制骨料腔體，高壓水出口2為鋼制高壓水出口，高壓水入口3為鋼制高壓水入口；三者均采用鋼質(zhì)材料，且通過焊接固定相連，耐壓程度可達60MPa以上。

骨料腔體1為兩端呈圓弧流線型的圓形腔體，骨料腔體1的內(nèi)徑為194mm，厚度為22mm，其上下端分別設(shè)有加砂口11與泄壓口12；加砂口11為內(nèi)部設(shè)有第一通孔111的加砂口，泄壓口12為內(nèi)部設(shè)有第二通孔121的泄壓口，第一通孔111與第二通孔121均與骨料腔體1的內(nèi)腔相通；加砂口和11泄壓口12上還分別設(shè)有與之相匹配的高壓閘閥(圖中未標(biāo)示)；使用本裝置前，采用石英砂作為骨料，從加砂口11加入石英砂，進入骨料腔體1內(nèi)部，待使用完畢，采用泄壓口12進行泄壓。

高壓水出口2為帶有圓形內(nèi)腔的正方形高壓水出口，通過高壓軟管與水力壓裂鉆孔裝置相連；高壓水出口2的內(nèi)徑為19mm，與φ19mm高壓軟管相匹配。

高壓水入口3為帶有圓形內(nèi)腔的正方形高壓水入口，通過高壓軟管與高壓水泵相連；高壓水入口3的內(nèi)徑為19mm，與φ19mm高壓軟管相匹配。

使用方法：

(1)水力壓裂鉆孔施工結(jié)束后，在孔內(nèi)安設(shè)一根φ19mm高壓鐵管，利用φ19mm高壓軟管連接水力壓裂鉆孔裝置和本裝置的高壓水出口2；

(2)利用φ19mm高壓軟管連接本裝置的高壓水入口3和高壓水泵，再在加砂口11和卸壓口12安設(shè)高壓閘閥，完成設(shè)備安裝工作；

(3)采用石英砂作為骨料，從加砂口11加入石英砂；

(4)啟動高壓水泵，利用30MPa以上壓力水將石英砂依次經(jīng)過骨料腔體1、高壓水出口2、高壓軟管、水力壓裂鉆孔帶入煤層中，起到骨料支撐作用，從而提高煤層透氣性；

(5)待使用完畢，采用泄壓口12進行泄壓。

以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。