【技术实现步骤摘要】
基于二氧化碳相变致裂的新型煤矿瓦斯治理系统及方法
[0001]本专利技术涉及煤矿开采
，特别涉及一种基于二氧化碳相变致裂的新型煤矿瓦斯治理系统及方法。
技术介绍
[0002]针对煤矿井下松软低透煤层，透气性系数低导致仅靠瓦斯抽采不能高效实现抽采达标，必须进行煤层增透。通常煤层增透措施包括机械震动增透、水力化增透及气相致裂增透等。机械震动增透措施以深孔预裂爆破为代表，由于火工产品在井下应用风险极大，管制严格，且易出现“哑炮”难以处理，因此实用性受到限制。水力化增透措施以水力压裂及水力割缝为代表，但水力化增透实施需要引入大量的水，对于松软煤层来说遇水更易垮塌，导致排水排渣难、抽采效果差等问题。气相致裂增透措施以二氧化碳相变致裂为代表，在松软煤层中适应性较好，但煤质松软叠加巷道掘进及钻孔施工扰动效应，导致煤体成孔后易跨孔、塌孔，裸孔下放致裂装置难以送到钻孔深处，因此，二氧化碳致裂不能实现顺层孔全孔段均匀增透或多煤层同时增透。
[0003]因此，如何提高松软煤层增透效果，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于二氧化碳相变致裂的新型煤矿瓦斯治理方法，其特征在于，包括以下步骤：钻孔施工：采用配置有中空钻杆和开闭钻头的成套钻进设备在煤巷顺煤层钻孔或在岩巷穿多煤层钻孔，记录钻孔情况；当钻孔到设计深度时，停止钻进，退钻并拆卸若干根钻杆；二氧化碳致裂器组装送放：按顺序组装孔底固定装置、二氧化碳致裂器和连接杆以形成致裂工具串，孔底固定装置安装在首端的二氧化碳致裂器上；组装后的致裂工具串通过钻杆内部送入，顶开钻头横梁，继续送至钻孔孔底，确保孔底固定装置的伞爪打开，并向后拉动至受力，确保孔底固定装置伞爪倒挂在煤壁上，检查二氧化碳致裂器的安全性能；退出所有钻杆和钻头；二氧化碳相变致裂临时封阻：连接临时封阻装置与二氧化碳致裂器，送入预定位置，将临时封阻装置的进水管和致裂器母线引出孔口，避免封阻后卡在孔内；进水管连接至水箱，对临时封阻装置的橡胶袋打压至膨胀，卡在孔壁上，形成临时封堵，同时，孔外使用顶杆一头顶住临时封阻装置、一头顶在钻孔对面巷道壁上，保证二氧化碳相变致裂时，临时封堵装置不会被高压压出，提升临时封堵质量；二氧化碳相变致裂增透：检查二氧化碳致裂器无失爆后，启动起爆器，二氧化碳致裂器释放出高压二氧化碳气体致裂煤层，致裂后预设保压时间；其中，致裂过程中，二氧化碳致裂器与孔底固定装置连接处的销钉被冲击波打开，二氧化碳致裂器与孔底固定装置脱离；二氧化碳致裂器拆除回收：通风调度查看巷道内的第一瓦斯浓度，当巷道内第一瓦斯浓度小于第一阈值时，对临时封堵装置泄压，囊袋收缩，钻孔内瓦斯及二氧化碳气体涌出，检查钻孔附近预设距离内第二瓦斯浓度和二氧化碳浓度，当第二瓦斯浓度小于第二阈值，且二氧化碳浓度小于第三阈值时，进行拆除工作；钻孔固定封孔及接抽：二氧化碳致裂器拆除后，安装带有抽采管的囊袋封孔装置，囊袋封孔装置前后两端带有两个囊袋，使用注浆泵对囊袋封孔装置两端囊袋打压注浆，待囊袋膨胀支撑在煤壁上后，通过注浆管向中间空白区域注入膨胀水泥进行带压封堵，以形成固定封堵段，水泥凝固后，将抽采管连接至抽采系统进行抽采。2.如权利要求1所...
【专利技术属性】
技术研发人员：张健，朱明宇，赵文韬，荆铁亚，王凯，田兴地，余正敖，陈毅，
申请(专利权)人：中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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。