高能流体冲击致裂卸压冲击地压防治方法与装置制造方法及图纸

技术编号:36079528 阅读:23 留言:0更新日期:2022-12-24 10:52
本发明专利技术公开了一种高能流体冲击致裂卸压冲击地压防治装置,包括连接杆(1):用于将高能流体发生舱(3)和封堵系统(2)送入钻孔(101)、供应流体并引出导线;封堵系统(2):用于封堵钻孔(101);高能流体发生舱(3):用于产生高能流体;以及重复性泄压端部(4)和聚能弹丸(5)。本发明专利技术还公开了一种采用高能流体冲击致裂卸压冲击地压防治装置的方法。本发明专利技术提供一种可以替代传统放炮和水力压裂,对煤层顶板进行人工卸压防治冲击地压的装置和方法。本发明专利技术可以很好地解决坚硬顶板矿区所面临的冲击地压风险。该方法冲击应力小,振动弱,粉尘少且施工方便。粉尘少且施工方便。粉尘少且施工方便。

【技术实现步骤摘要】
高能流体冲击致裂卸压冲击地压防治方法与装置


[0001]本专利技术属于煤矿开采
,具体涉及一种高能流体冲击致裂卸压冲击地压防治方法与装置。

技术介绍

[0002]随着我国煤炭开采深度与强度的不断增加,矿井冲击地压事故逐渐成为影响安全开采的主要灾害之一。在煤炭开采过程,随着工作面的推进,每隔一段距离需要切顶卸压。在大多数情况下,机械化工作面推进过程中伴随着直接顶的坠落,间隔一段距离顶板会自行切断。然而在山西大同等地的煤矿存在坚硬顶板,需要强制放顶卸压,一般使用炸药或者水力压裂将顶板强制切断。
[0003]然而传统放炮切断顶板的方式存在振动强、粉尘大和易引发支护失效等缺点,且放炮使用的炸药管理复杂,容易泄露造成危险。而水力压裂在煤岩体裂隙发育较多时无法达到高压,在未压裂状态下水会从裂隙流出。但是如果不强制切顶,当顶板大尺度(1000m以上)连续时最终自行卸压会引起动力扰动,引发冲击地压的发生。因此需要在达到切顶距离时实行强制人工切顶,通过人为卸压来预防冲击地压的发生。因此有需要研究一种可以替代传统放炮,对煤层顶板进行人工卸压防止冲击地本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.高能流体冲击致裂卸压冲击地压防治装置,其特征在于:包括连接杆(1):用于将高能流体发生舱(3)和封堵系统(2)送入钻孔(101)、供应流体并引出导线;封堵系统(2):用于封堵钻孔(101);高能流体发生舱(3):用于产生高能流体;重复性泄压端部(4):安装在高能流体发生舱(3)端部,用于重复性启闭并释放高能流体致裂岩体;聚能弹丸(5):安装于高能流体发生舱(3)内部,用于产生大量热量,加热流体使之升温升压,形成高能流体。2.根据权利要求1所述的高能流体冲击致裂卸压冲击地压防治装置,其特征在于:所述连接杆(1)内部设置有流体导管(11)和导线导管(13),所述连接杆(1)贯穿所述封堵系统(2)并与所述高能流体发生舱(3)相连通;位于所述封堵系统(2)内部的所述流体导管(11)外壁开设有封堵系统进水口(12),所述流体导管(11)的末端为高能流体发生舱供水口(14);所述高能流体发生舱(3)包括高能流体发生舱体(36),所述高能流体发生舱体(36)包括用于与所述封堵系统(2)相连的端部二,所述端部二上贯穿有用于与所述高能流体发生舱供水口(14)相对接的流体单向阀 (32);所述端部二上还设置有螺纹柱(34),所述螺纹柱(34)上设置有导线和传感器线组(31),所述导线和传感器线组(31)包括位于螺纹柱(34)内部的导线和位于所述螺纹柱(34)表面的并与所述导线相连的温压传感器(33),所述导线穿出所述端部二并延伸至所述导线导管(13);所述螺纹柱(34)的末端设置有用于激发聚能弹丸(5)的重复性点火头(35);所述重复性点火头(35)与所述导线相连;所述螺纹柱(34)的中部设置有外螺纹;所述高能流体发生舱体(36)与所述端部二相对的一侧设置有用于与所述重复性泄压端部(4)螺纹连接的开口;所述重复性泄压端部(4)包括用于与所述开口相连的螺纹部,所述螺纹部的内侧一体连接有密封部,所述密封部上设置有用于放置密封圈的密封凹槽(41),所述螺纹部的外侧一体连接有泄压部,所述重复性泄压端部(4)内部设置有流体通道(43),所述流体通道(43)包括对称设置的两流体通道一,所述流体通道一的首端与所述高能流体发生舱(3)内部相连通,所述流体通道一的末端延伸至所述泄压部并与流体通道二的首端相连通,所述流体通道二的末端开口于待致裂岩体;所述流体通道一和所述流体通道二相垂直设置;所述流体通道一和所述流体通道二的连通处设置有堵块凹槽(42),所述堵块凹槽(42)的内径大于所述流体通道一的直径,所述堵块凹槽(42)内设置有磁性封堵块(44);所述磁性封堵块(44)的下方设置有弹簧(45);所述聚能弹丸(5)包括用于与所述螺纹柱(34)的外螺纹相连的螺纹管段(51),所述螺纹管段(51)与重复性点火头对接口(52)一体连接,所述重复性点火头对接口(52)外面设置有弹丸外壳(53),所述弹丸外壳(53)内设置有聚能剂(54);当所述聚能弹丸(5)与所述重复性点火头(35)相连后,所述重复性点火头对接口(52)与位于所述弹丸外壳(53)内部的所述重复性点火头(35)相接触。3.根据权利要求2所述的高能流体冲击致裂卸压冲击地压防治装置,其特征在于;所述封堵系统(2)为一封堵流体舱(22),所述封堵流体舱(22)包括用于贯穿所述连接杆(1)的两端部一(24),所述连接杆(1)与所述端部一(24)之间为连接杆焊接处(21),高压...

【专利技术属性】
技术研发人员:王恩元王小飞胡少斌
申请(专利权)人:中国矿业大学
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1