[发明专利]一种煤岩体定向长距离增渗的方法

说明书

本发明公开了一种煤岩体定向长距离增渗的方法，该方法包括以下步骤：（1）确定岩体内需要增加渗透率的方向；（2）将PVC管制作成炸药药管的外壳和聚能罩；（3）将PVC管制成的外壳和聚能罩均涂上抗静电漆，再将聚能罩和外壳用胶水粘合在一起；（4）将矿用水胶炸药药柱装入聚能罩内制得药卷；（5）从地面沿增渗方向钻凿多个爆破孔至需要定向裂隙增透的岩体，并将爆破孔由增渗方向呈直线排列；（6）将药卷装入爆破孔后堵塞所有爆破孔并引爆所填装的炸药。本发明的煤岩体定向增渗方法，在需要定向长距离增渗的裂隙方向多排平行且呈直线排列的爆破孔。将所形成的的裂缝串联起来，增加裂缝的长度，并能最大限度地增加煤岩体的渗透性。

技术领域

本发明涉及一种煤岩体定向长距离增渗的方法，属于煤岩体定向增渗技术领域。

背景技术

随着科学技术的发展，大量的基础设施（包括交通、能源、工业等）相继立项建设，人类改造大自然的能力日益增强。与此同时，大量的工程体都修筑与煤煤岩体之上（或内），因此，我们对煤岩体的情况掌握及改造显得尤为重要。其中，煤岩体的裂缝为一个突出因素，它对我们有利（包括瓦斯、页岩气、天然气、地下水、石油等的抽采）也有害（包括岩体失稳、岩爆、涌水等）。所以对煤岩体裂隙改造及控制的研究具有更重要的实践价值。

聚能爆破定向增渗技术已经得到了广泛的研究，在隧道修筑过程中遇到富含瓦斯区域，采用聚能爆破定向增渗技术更好的排出岩层所中的瓦斯，减小甚至避免因瓦斯积聚对人员带来的伤害；在煤矿中，采用聚能爆破定向增渗技术增加煤岩的渗透性，加快抽采（或排放）出煤岩体内的瓦斯，并且能减小对巷道的伤害，更有利于采煤工作的快速开展，给矿山企业带来效益；在地下水定向导流中，采用聚能爆破定向增渗技术改造出具有一定优势方向的裂隙，从而控制地下水的流向。在天然气的抽采上，亦可采用该方法改造出定向增渗裂隙，使天然气流向抽采井，产生更大的经济效益。但当前的煤岩聚能爆破定向增渗技术研究基本是针对弹性模量较高、抗压强度较大的较为坚硬的煤岩，而关于可压缩性较大、坚硬程度较低的煤岩少有应用。

然而在普通的爆破增渗中，由于炸药在煤岩层中爆炸会产生放射状的裂纹，当炸药量过大的时候就会对煤层顶板产生破坏，而药量放入过少时爆破产生的裂纹较少从而影响增渗效果，会降低瓦斯抽采效率。而且，钻孔内的炸药爆破产生的能量较大一部分消耗在粉碎圈，断裂带的扩展范围较小，压碎的煤粉容易堵塞裂缝，或者形成爆炸空腔，影响顶、底板稳定性。

源自于北美页岩气开采中的水力压裂技术以水作为动力，通过喷射高压水基压裂液使煤岩体致裂产生裂缝，从而达到储层改造的目的。但该方法具有方向性和单一性，并且重复性较差，二次改造效果不理想；高能气体压裂虽然由于升压时间较短，裂缝的方向不受地应力的控制。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种煤岩体定向长距离增渗的方法，以解决上述现有技术中存在的问题。

本发明采取的技术方案为：一种煤岩体定向长距离增渗的方法，该方法包括以下步骤：

（1）确定岩体内需要增加渗透率的方向。

（2）将壁厚为2mm、外径为16mm的PVC管制作成炸药药管的外壳；

（3）再用壁厚为0.5mm的PVC管制成截面为半圆形的聚能罩，且聚能罩的外径为8mm；

（4）将PVC管制成的外壳和聚能罩均涂上抗静电漆，聚能罩采用两块，背对对称粘接在外壳内部且与外壳形成通孔；

（5）将矿用水胶炸药药柱装入两聚能罩间与外壳构成的空间内，制得药卷；

（6）用钻机在煤岩体需要增渗的方向上打出多排呈直线排列的爆破孔；

（7）将步骤（5）中制得的药卷装入每个爆破孔后堵塞所有爆破孔并依次延时起爆所填装的药卷炸药，相邻两个爆破孔间的爆破延时差为30ms-50ms。