[发明专利]一种悬渣水封爆破增透与抽采瓦斯的方法

说明书

本发明公开了一种悬渣水封爆破增透与抽采瓦斯的方法，利用爆破药柱的爆破作用，在煤层和煤层底板分别产生大量裂隙；为了避免裂隙自动闭合，在炸药的周围充满携带有覆膜核桃壳颗粒的悬渣液，炸药爆破瞬间会将悬渣液挤压入裂隙网络中，而炸药爆炸产生的高压爆生气体则将悬渣液推送到更远的裂隙中。爆破作业完成后，水会沿着裂隙网络流出，而覆膜核桃壳颗粒则会留在裂隙中，支撑裂隙网络，从而大大延长了裂隙的导流时间，大幅提高瓦斯抽采效率。本发明的方法简单、成本低廉，易于实现。

技术领域

本发明涉及煤层的瓦斯抽采领域，具体涉及一种悬渣水封爆破增透与抽采瓦斯的方法。

背景技术

我国多数矿区已进入深部开采，深部煤层的瓦斯含量增大、煤层瓦斯压力更高，导致开采过程面临极高的煤与瓦斯突出危险。为了消除煤层的突出危险性，对煤层进行瓦斯抽采是防止煤与瓦斯突出的根本措施。我国的煤与瓦斯突出煤层普遍具有瓦斯含量高、透气性小的特点，瓦斯抽采效率极低。为了高效抽采煤层瓦斯，采取必要的增透措施是必不可少的，例如开采保护层、底板巷道预抽等措施。由于我国的突出煤层的透气性普遍较低，即使采用底板巷道预抽技术，也必须配合必要的增透措施，例如水力压裂增透技术、水力冲孔技术及深孔预裂爆破技术等。其中，深孔预裂爆破增透技术相比其他技术具有适应好的特点，即使在地质构造复杂的区域也能使用。而水力压裂增透技术则要求地质条件简单、应力场均匀等，这一点在很多煤矿都难以满足。

虽然深孔预裂爆破增透技术的适用范围较广，且增透的效果非常明显，但爆破作业后，在地应力的条件下，煤岩层内产生的裂隙很可能会被压实，导致裂隙失去导流效果。这个问题在很多煤矿都出现过，导致爆破后1天内能够抽采高浓度瓦斯，但不能持续较长时间。

因此有必要发明一种能够防止爆破裂隙被压实、能够在煤层中长期抽采高浓度瓦斯的爆破增透技术。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种悬渣水封爆破增透与抽采瓦斯的方法，适用于低透气煤层的瓦斯抽采。

为了解决上述问题，本发明提供的技术方案为：

一种悬渣水封爆破增透与抽采瓦斯的方法，包括以下步骤：

1、在底板巷道(1)向煤层(2)施工若干穿层爆破钻孔(3)；将爆破药柱(4)送入所述穿层爆破钻孔(3)内，使钻孔顶端至煤层(2)下方1米的钻孔段充满爆破药柱(4)；对每个所述穿层爆破钻孔(3)进行封孔作业，封孔位置达到爆破药柱(4)的下方1米；从所述穿层爆破钻孔(3)内引出注水管(5)和返水管(6)；

2、将覆膜核桃壳颗粒(7)与水按照1:1的质量比放入水箱(8)中配置成悬渣液(9)，利用注水管(5)将悬渣液(9)注入所述穿层爆破钻孔(3)中，当返水管(6)流出液体时，停止注入悬渣液(9)，并将注水管(5)和返水管(6)封堵：

3、同时引爆所述穿层爆破钻孔(3)中的爆破药柱(4)，爆破作业完成1小时后，打开注水管(5)和返水管(6)排出钻孔内残留的水，覆膜核桃壳颗粒(7)会留在爆生裂隙(10)中起支撑作用，将注水管(5)和返水管(6)连接井下抽采管路抽采瓦斯。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明利用爆破药柱的爆破作用，在煤层和煤层底板分别产生大量裂隙，形成裂隙网络，同时利用爆破的推动力，将悬浮着覆膜核桃壳颗粒的水挤压入裂隙网络中。排水后，覆膜核桃壳颗粒停留在裂隙网络中支撑着裂隙，实现了裂隙网络的长期高效导流作用，大大提高了瓦斯抽采率。本发明的方法简单、成本低廉，易于实现。

附图说明

图1为本发明的结构平面示意图。

图2为本发明的钻孔在注入悬渣液后的示意图。

图3为本发明的覆膜核桃壳颗粒支撑爆生裂隙的示意图。