[发明专利]一种瓦斯抽采钻孔自动疏堵增透装置及方法

说明书

一种瓦斯抽采钻孔自动疏堵增透装置，包括抽采管路、送风管路、调节管路、控压气动阀和增压管路，抽采管路包括孔内抽采管和排气管，排气管上设有第一气动阀；送风管路上依次设有第一截止阀、第二气动阀和第一单向阀，第一单向阀与孔内抽采管连接；调节管路的两端分别与第一截止阀和第一气动阀连接，调节管路上依次设有第二截止阀和第三气动阀，第三气动阀位于调节管路的末端，第一气动阀的开启控制管路和关闭控制管路分别与第三气动阀连接，第二气动阀的开启控制管路和关闭控制管路分别与第一气动阀的关闭控制管路和第一气动阀的开启控制管路连接；增压管路两端分别与调节管路和送风管路连接。

技术领域

本发明涉及瓦斯抽采领域，尤其涉及煤矿井下煤层瓦斯抽采钻孔的疏堵增透。

背景技术

煤层瓦斯抽采是防治矿井瓦斯事故、保证矿井安全生产的重要技术手段，在突出矿井和高瓦斯矿井中得到了广泛应用。瓦斯抽采同时也是获取清洁能源、增加能源供给、减少环境污染的重要举措。提高瓦斯抽采效果意义重大。

我国大部分矿区煤层透气性低，属于难以抽采煤层和较难抽采煤层，抽采钻孔施工后，抽采钻孔瓦斯流量、瓦斯浓度衰减快，瓦斯抽采效果差。为了提高低透气性煤层的瓦斯抽采效果，专家学者们研制了多种提高煤层透气性和抽采效果的技术手段，概括起来可以分为两大类，第一类——增压增透措施，如水力压裂、二氧化碳相变致裂爆破、深孔预裂爆破等，通过高能量、高应力的作用破坏煤体，构建裂隙通道提高煤层透气性；第二类——卸压增透措施，如水力割缝、水力冲孔等，通过将抽采钻孔周围的煤体剥离扩孔，降低地应力，提高煤层透气性。这些措施分别在不同的矿井得到了应用。

现场应用经验表明，上述措施不但工程量大、成本高，而且采取上述增透措施后，对提高抽采钻孔运行初期瓦斯流量、瓦斯浓度效果明显，但抽采钻孔运行到后期，由于瓦斯流动通道的封堵，依然避免不了瓦斯流量、瓦斯浓度衰减的问题，抽放钻孔的功能未能充分发挥作用。

针对低透气性煤层以及抽采钻孔运行后期存在的瓦斯流量、瓦斯浓度衰减等问题，本发明拟根据含气多孔介质的泄压破坏机理，提出一种煤层瓦斯抽采钻孔自动疏堵增透方法和装置，使用专门装置首先在抽采钻孔内充满与井下压风系统压力相等的压缩空气，再通过气体动力单元将储气罐内的高压压缩空气反复充入抽采钻孔内，当抽采钻孔内压缩空气达到一定压力值后，突然泄压释放高压气体，通过压缩空气的增压-泄压对抽采钻孔抽采管集气段以及抽采钻孔边壁煤体的反复作用，实现煤体的破碎、裂缝的扩展、煤粒煤粉的搬运，达到疏通瓦斯裂隙通道、增加煤体透气性的目的，提高抽采钻孔的瓦斯抽采效果。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种瓦斯抽采钻孔自动疏堵增透装置及方法，疏通瓦斯裂隙通道，增加煤体透气性，提高瓦斯抽采效果。