[实用新型]一种煤层水力压裂与水压爆破耦合增透装置

说明书

本实用新型属于煤层增透技术领域，具体涉及一种煤层水力压裂与水压爆破耦合增透装置，包括水致裂设备和爆破设备，水致裂设备包括封孔装置、高压导流管和高压水泵站，封孔装置将煤孔内部封闭为密闭腔体，高压水泵站通过高压导流管向密闭腔体内通入高压致裂水；爆破设备包括爆破装置和起爆装置，爆破装置设置在煤孔内；爆破装置包括承压爆破管、炸药和电雷管，承压爆破管为密闭腔体，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承压爆破管内。本实用新型的增透装置采用水压爆破耦合作用，使煤层裂纹密度大、深度深、裂纹宽度大，大大增强了煤层增透效果，增强了煤层内瓦斯等气体的排放效率。

技术领域

本实用新型属于煤层增透技术领域，具体涉及一种煤层水力压裂与水压爆破耦合增透装置。

背景技术

在煤炭开采的过程中，煤层渗透性差，并且含有瓦斯，所以必须进行瓦斯抽采后才能进行煤层开采，常用瓦斯抽采方法有钻孔、水力压裂、爆破增透、二氧化碳相变致裂、水力割缝等方法来增加煤层的透气性，进而便于抽采瓦斯，从而提高煤层开采的安全性。

现有技术中一般采用水压致裂的方法进行煤层致裂增透，具体做法是在待开采的煤层钻设煤孔，封堵煤孔口并向煤孔内通入高压水，在高压水的作用下，煤层内产生裂隙，从而实现煤层增透的目的，然而在持续的高压水作用下，煤层产生的裂隙一般较少，而且分布不均匀，不利于瓦斯的抽采，为了提高瓦斯抽采效率，经常需要不断加密煤孔的分布，这种方式不仅增加工作量，而且致裂效果不好，且严重影响瓦斯抽采效果，进而影响煤层开采的安全性。

因此，需要提供一种针对上述现有技术不足的改进技术方案。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种煤层水力压裂与水压爆破耦合增透装置以至少解决目前高压水致裂裂隙少且分布不均匀、煤孔分布密、工作量大，影响煤层开采安全等问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种煤层水力压裂与水压爆破耦合增透装置，所述增透装置包括水致裂设备和爆破设备。

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。

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。

在如上所述的煤层水力压裂与水压爆破耦合增透装置中，进一步地，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。

在如上所述的煤层水力压裂与水压爆破耦合增透装置中，进一步地，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。

在如上所述的煤层水力压裂与水压爆破耦合增透装置中，进一步地，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。

本实用新型还提供一种采用上述装置的煤层水力压裂与水压爆破耦合增透方法，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；