[发明专利]一种煤层水力压裂与水压爆破耦合增透方法及装置

权利要求书

1.一种煤层水力压裂与水压爆破耦合增透方法，其特征在于，所述增透方法包括如下步骤：

步骤S1，钻孔，在待致裂煤层处沿煤层开采方向钻设煤孔；

步骤S2，在钻设好的煤孔中放入爆破装置，并封堵煤孔；

步骤S3，向封堵后的煤孔中通入高压致裂水，直至煤层产生明显裂纹；

步骤S4，引爆煤孔中的爆破装置，实现对煤层的二次致裂；

步骤S5，向二次致裂的煤孔中再次通入高压致裂水，实现对煤层的三次致裂；

步骤S6，进行瓦斯抽采并检查瓦斯含量，若瓦斯含量满足开采条件，则进行煤层开采；若瓦斯含量不满足开采条件，则重复步骤S1至步骤S5，直至煤层满足开采条件。

2.根据权利要求1所述的煤层水力压裂与水压爆破耦合增透方法，其特征在于，所述步骤S2具体操作如下：

首先，在煤孔中放入爆破装置；

然后，用封孔装置封堵煤孔口，使煤孔内部成为密闭腔体，利用电雷管脚线将爆破装置与煤孔外的起爆装置连接；

最后，使用高压导流管将煤孔内的密闭腔体与煤孔外的高压水泵站连通，用于向煤孔内通入高压致裂水。

3.根据权利要求2所述的煤层水力压裂与水压爆破耦合增透方法，其特征在于，所述步骤S2中，同一煤孔中设置多个封孔装置，多个所述封孔装置沿所述煤孔的深度方向间隔设置，将所述煤孔分为多段密闭的爆破区间，每个爆破区间内均设置爆破装置，多个爆破装置分别通过电雷管脚线与起爆装置连接；高压水泵站通过高压导流管分别与多个爆破区间连通。

4.根据权利要求3所述的煤层水力压裂与水压爆破耦合增透方法，其特征在于，所述步骤S3具体操作如下：

沿煤孔钻设方向，依次向同一煤孔内各个爆破区间内通入高压致裂水，实现对煤层的分段致裂。

5.根据权利要求3所述的煤层水力压裂与水压爆破耦合增透方法，其特征在于，所述步骤S3具体操作如下：

向同一煤孔内各个爆破区间内同时通入高压致裂水，实现对煤层的一次致裂。

6.根据权利要求3至5任一项所述的煤层水力压裂与水压爆破耦合增透方法，其特征在于，所述步骤S4具体操作如下：

沿煤孔钻设方向，依次引爆各个爆破区间内的爆破装置，爆破方式为分段微差爆破，从而实现对煤层的多次扰动。

7.一种煤层水力压裂与水压爆破耦合增透装置，其特征在于，所述增透装置包括：

水致裂设备，所述水致裂设备包括封孔装置、高压导流管和高压水泵站，所述封孔装置设置在煤孔内，封孔装置将煤孔内部封闭为密闭腔体，所述高压导流管的一端与所述密闭腔体连通，另一端与所述高压水泵站连接，高压水泵站用于向所述密闭腔体内通入高压致裂水；

爆破设备，所述爆破设备包括爆破装置和起爆装置，所述爆破装置设置在煤孔内，爆破装置通过电雷管脚线与所述起爆装置连接；所述爆破装置包括承压爆破管、炸药和电雷管，所述承压爆破管为密闭腔体，所述承压爆破管可承受的外界压强大于高压致裂水的压强，炸药和电雷管密闭填装在所述承压爆破管内。

8.根据权利要求7所述的煤层水力压裂与水压爆破耦合增透装置，其特征在于，所述封孔装置设置有多个，多个所述封孔装置沿所述煤孔的长度方向间隔设置，多个封孔装置将所述煤孔分为多段密闭的爆破区间，多个爆破区间分别与高压水泵站连通；多个爆破区间内分别设置有爆破装置，爆破装置分别与起爆装置连接。

9.根据权利要求7所述的煤层水力压裂与水压爆破耦合增透装置，其特征在于，所述承压爆破管为金属管，所述承压爆破管的外径小于煤孔的内径。

10.根据权利要求7所述的煤层水力压裂与水压爆破耦合增透装置，其特征在于，所述承压爆破管外部设置有支撑剂仓，所述支撑剂仓内设置有固体支撑剂，爆破装置爆破后，所述支撑剂仓内的固体支撑剂散落在高压致裂水中；

优选地，所述固体支撑剂为钢珠、陶粒或者石英砂。