The invention belongs to the field of energy and coal mine safety, in particular to a coal mine borehole drilling enhancement method based on the controllable shock wave technology, which aims to solve the problem of large labor intensity and low safety in the existing gas control mode. The controllable shock wave generating equipment is pushed into the drill hole, the hole sealing device is installed at the hole position, and the water is injected into the borehole. After filling the hole in the hole and working in a section by section, the middle of each operation section is used as the operating point of the shock wave, and repeated multiple re shocks are carried out at each working point. Under the action of water injection in the hole, even if the shock wave generation device is free from working in the explosive gas environment, the shock wave is effectively coupled to the coal seam.
【技术实现步骤摘要】
基于可控冲击波技术的煤矿井下钻孔增透方法
本专利技术属于能源及煤矿安全领域,具体涉及基于可控冲击波技术的煤矿井下钻孔增透方法。
技术介绍
我国大陆煤层地质条件复杂,主要煤田经受了多期次、多方向和强度较大的改造,且煤层多强烈变形,多数煤田煤体构造破碎严重,Ⅲ、Ⅳ类煤所占比例较重,煤质松软、坚固性系数偏小,煤层透气性低,渗透率一般在(0.001-0.1)×10-3μm范围内,瓦斯抽采效果不佳,造成瓦斯治理困难。随着采掘活动向纵深延伸,煤层瓦斯赋存以“三高一低”(高应力、高瓦斯压力、高瓦斯含量及低渗透性)为主要特征,常规的瓦斯抽采技术难以发挥作用,抽采率低下,抽采效果不明显,瓦斯事故仍时有发生,因此,采用强制增透煤层的瓦斯治理措施势在必行。目前,我国煤矿常规的瓦斯治理方式主要有密集钻孔和深孔预裂爆破等技术,但存在以下缺点:煤矿井下常规钻孔的布孔间距为1~2m,钻孔深度50~100m,预抽时间为15~30天,是一种常用的、劳动强度和施工密集型的煤层瓦斯治理手段,其存在的缺陷是钻孔施工量多、工人劳动强度大,预抽效果持续时间短,煤层瓦斯抽放效果不佳;深孔预裂爆破或二氧化碳压裂等体积压裂技术在钻孔中只能对煤层进行一次性、但不能全孔段实施的增透作业。首要缺陷就是用药量掌控不好,则会造成钻孔坍塌或钻孔报废;更有甚者会因追求预裂煤层的效果而增大装药量,极有可能引起冲击矿压等恶性事故。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述传统方法的缺点,根据煤层的性质和结构特点,提出一种基于可控冲击波技术的煤矿井下钻孔增透方法,在不伤害煤层的情况下,实施全孔段的增透作业,提高煤层的渗流能力、 ...
【技术保护点】
基于可控冲击波技术的煤矿井下钻孔增透方法,其特征在于:包括以下步骤:1)安装封孔管(5)、孔口法兰(6)和孔口密封装置(4);2)钻机(1)通过钻杆(2)将可控冲击波产生设备(3)送入钻孔内;3)关闭孔口密封装置(4),向钻孔内注水;4)当钻孔内充满水且水压达到0.1‑0.3MPa后,启动可控冲击波产生设备(3)的控制器,将整个钻孔的孔底至距孔口设定距离处的长度分为多个作业段,从最底端的作业段的作业点开始实施增透作业;5)每完成一个作业点的作业量后,打开孔口密封装置(4),利用钻机(1)将钻杆(2)回抽到下一个作业段的作业点位置,再次关闭孔口密封装置,注水继续该作业点作业;6)重复步骤5),所有作业点处理完毕后,钻机(1)将可控冲击波产生设备(3)抽出该钻孔;7)将该钻孔接通矿井抽放系统,负压抽放瓦斯。
【技术特征摘要】
1.基于可控冲击波技术的煤矿井下钻孔增透方法,其特征在于:包括以下步骤:1)安装封孔管(5)、孔口法兰(6)和孔口密封装置(4);2)钻机(1)通过钻杆(2)将可控冲击波产生设备(3)送入钻孔内;3)关闭孔口密封装置(4),向钻孔内注水;4)当钻孔内充满水且水压达到0.1-0.3MPa后,启动可控冲击波产生设备(3)的控制器,将整个钻孔的孔底至距孔口设定距离处的长度分为多个作业段,从最底端的作业段的作业点开始实施增透作业;5)每完成一个作业点的作业量后,打开孔口密封装置(4),利用钻机(1)将钻杆(2)回抽到下一个作业段的作业点位置,再次关闭孔口密封装置,注水继续该作业点作业;6)重复步骤5),所有作业点处理完毕后,钻机(1)将可控冲击波产生设备(3)抽出该钻孔;7)将该钻孔接通矿井抽放系统,负压抽放瓦斯。2.根据权利要求1所述的基于可控冲击波技术的煤矿井下钻孔增透方法,其特征在于:所述步骤2)中将可控冲击波产生设备(3)送入钻孔内之前采用大排量清水冲洗钻孔。3.根据权利要求1或2所述的基于可控冲击波技术的煤矿井下钻孔增透方法,其特征在于:所述可控冲击波产生设备(3)产生的冲击波峰值压力不大于150MPa,冲击波脉宽小于30μs。4.根据权利要求3所述的基于可控冲击波技术...
【专利技术属性】
技术研发人员:张永民,汤俊萍,赵有志,刘美娟,姚伟博,邱爱慈,
申请(专利权)人:西安交通大学,
类型:发明
国别省市:陕西,61
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