[发明专利]一种提高煤矿瓦斯抽采效果的压裂方法及装置

权利要求书

1.一种提高煤矿瓦斯抽采效果的压裂方法，其特征在于：该方法的具体步骤为：

S1、在煤层上利用钻机形成钻孔；

其中，采用钻孔设备在煤层上施工钻孔，并且钻孔设备位于巷道内，在采用钻孔设备在煤层上钻孔时，需要从巷帮向煤层打孔；

S2、用封孔材料对所述钻孔进行封孔，对所述封孔后的钻孔进行加固；

其中，为避免向钻孔注入液体的时候，液体从操作端流出，采用封孔装置对钻孔进行封孔，封孔材料可以为水泥砂浆、木楔黄泥或聚氨酯泡沫，

S3、采用高压输液泵向所述加固后的钻孔注入混合压裂液，并控制所述高压输液泵的注液压力为20-40MPa，使所述煤层在所述混合压裂液的作用下形成裂隙网；

S4、将抽采管下放到钻孔内的封孔管中，对煤层瓦斯进行泄压抽采；

S5、对煤层抽采瓦斯之后，通过专用设备及管网向仍存有瓦斯的煤层中注入高于大气压的氯气，通过氯气与瓦斯混合后的气体化学反应，来改变瓦斯的性质以降低或消除其可爆性。

2.根据权利要求1所述的一种提高煤矿瓦斯抽采效果的压裂方法，其特征在于：抽气点与注气点之间若有距离时，可先在煤层中建立瓦斯抽气，以形成氯气定向驱赶瓦斯的气流通道，若将该距离视为一段通道的话，则可通过设备及管阀系统形成闭环回路，对瓦斯进行氯化反应处理。

3.根据权利要求2所述的一种提高煤矿瓦斯抽采效果的压裂方法，其特征在于：可通过管阀系统，定时互换注气点与抽气点。

4.根据权利要求1所述的一种提高煤矿瓦斯抽采效果的压裂方法，其特征在于：所述混合压裂液包括压裂液、支撑剂和静态压裂剂，所述静态压裂剂包括外壳和包裹在所述外壳内的静态破碎剂，所述压裂液用于压裂所述煤层以在所述煤层中形成裂隙，使所述支撑剂和所述静态压裂剂进入所述裂隙，所述支撑剂用于支撑所述裂隙，所述静态压裂剂用于在所述外壳水解后将所述静态破碎剂释放到所述裂隙中，以使所述静态破碎剂吸水膨胀，扩展所述裂隙形成所述裂隙网。

5.根据权利要求5所述的一种提高煤矿瓦斯抽采效果的压裂方法，其特征在于：所述外壳为明胶外壳，所述明胶为水溶性明胶、改性明胶或水溶性明胶聚合物。

6.根据权利要求4所述的一种提高煤矿瓦斯抽采效果的压裂方法，其特征在于：所述静态破碎剂为氧化钙系静态破碎剂、氧化镁系静态破碎剂或硅酸盐系静态破碎剂。

7.根据权利要求4所述的一种提高煤矿瓦斯抽采效果的压裂方法，其特征在于：所述压裂液为氯化钾盐水、活性水、低阻活性水、煤层水或清洁压裂液，所述支撑剂为硅酸铝系支撑剂、铝矾土系支撑剂或硅酸锆系支撑剂。

8.一种提高煤矿瓦斯抽采效果的装置，其特征在于：包括抽气装置、氯气发生装置、气体压缩机装置、储气罐及监测系统、管网系统、化学反应装置、管道功能互换装置以及废气化学回收系统，其中氯气发生装置可以直接用氯化钠产生氯气，也可以是将液氯转化为氯气。

9.根据权利要求8所述的一种提高煤矿瓦斯抽采效果的装置，其特征在于：所述化学反应装置中采用催化剂及各种光照、加热、超声波、微波、同位素辐射的一种或多种组合的化学催化方式以加快反应。

10.根据权利要求8所述的一种提高煤矿瓦斯抽采效果的装置，其特征在于：可采用内外管同心的双通道管，使注气与抽气设置在同一钻孔内。