[发明专利]水力割缝多孔排渣法

说明书

技术领域：本发明涉及一种在煤层上打钻、排渣的方法，尤其涉及一种利用水力钻孔、割缝排渣的方法；属于采煤方法。

背景技术：众所周知，许多煤层的岩石硬度较高，打钻比较困难。为了减少钻孔的数量，目前大多采用高压水割缝增透防突的方法进行采煤作业。其方法是在工作面的前方煤层上形成钻孔，然后利用高压水切割设备在钻孔侧壁形成缝槽，同时向煤体内注入高压水；该方法虽然可以排出了煤层中的部分煤体，但由于缝槽破坏了煤层内部原有的应力平衡，使其上下两侧的煤层向中间空间移动，因而形成大量煤渣。目前主要是靠单一钻孔排渣，打钻时不仅常常出现空钻排渣的情况，既浪费了大量的时间，又容易引起卡钻、抱钻等现象；排渣效果不理想。

发明内容：针对现有技术中存在的上述缺陷，本发明旨在提供一种排渣效果好、钻割效率高的水力割缝多孔排渣法。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

1)用切割钻头在煤层表面打钻深度为400mm的割缝孔，向该切割钻头中注入高压水并以该割缝孔为圆心在煤层表面进行试切割缝作业，确定割缝半径；

2)在该割缝孔的下方用螺旋钻杆打钻2～3个排渣孔至设计深度，保证各排渣孔的中心距离该割缝孔的中心＞D/2、≤(D+d)/2；

3)向切割钻头中注入高压水对煤层进行割缝作业达设计深度，同时保持各螺旋钻杆空转。

在上述技术方案中，各螺旋钻杆与切割钻头的钻杆保持平行或略为向下倾斜。

与现有技术比较，本发明由于采用了上述技术方案，利用割缝孔下方空转的几根螺旋钻杆把切割所产生的煤渣排除孔外，因此不仅有效地提高了钻割效率、减少了切割时间，而且消除了卡钻、抱钻等现象。

附图说明：

图1是本发明的钻孔布置图；

图2是图1中的左视图。

图中：煤层1切割钻头2钻杆3割缝半径所画的园4螺旋钻杆5排渣孔6螺旋钻头7割缝孔8

具体实施方式：下面结合附图和具体的实施例对本发明作进一步说明：

1)如图1～2所示，利用专利号为“ZL200720043590.1”的高压磨料射流钻割一体化割防突设备以及专利号为“ZL200720043589.9”的切割钻2头在煤层1的表面打钻一个深度为400mm的割缝孔8，然后向该切割钻头2中注入高压水并以该割缝孔为圆心在煤层1的表面进行割缝作业试切割，确定割缝半径；

2)在割缝孔8的下方用螺旋钻杆5打钻2～3个排渣孔6至设计深度，保证各排渣孔6的中心距离该割缝孔的中心＞D/2、≤(D+d)/2；其中，D为割缝半径，d为排渣孔半径；

3)向切割钻头2中注入高压水对煤层1进行割缝作业达设计深度，同时保持各螺旋钻杆5空转。

在上述实施例中，为了保证能够顺利排渣，各螺旋钻杆5与切割钻头的钻杆3保持平行或略为向下倾斜。其中，由于不同煤层的硬度各不相同，割缝半径也不相同，因此在每次进行打钻排渣孔6之前都需要进行割缝作业试切割已确定割缝半径D。