[实用新型]一种井下低透性近距煤层群水力冲孔增透装置

说明书

本实用新型公开了一种井下低透性近距煤层群水力冲孔增透装置，包括钻杆、冲孔钻头、定向钻机、高压胶管一、高压注水泵、高压胶管二、水箱和水管，所述高压胶管一和高压胶管二分别设于高压注水泵的出水口和进水口上，所述水箱设于高压胶管二上，所述水管设于水箱上，所述定向钻机设于高压胶管一上，所述钻杆设于定向钻机上，所述冲孔钻头设于钻杆的自由端，所述冲孔钻头上设有高压喷水孔。本实用新型涉及揭煤技术领域，具体是提供了一种井下低透性近距煤层群水力冲孔增透装置，实现安全揭煤、缩短揭煤工期目的。

技术领域

本实用新型涉及揭煤技术领域，具体是指一种井下低透性近距煤层群水力冲孔增透装置。

背景技术

突出矿井松软低透性近距离煤层群石门揭煤发生煤与瓦斯突出危险风险较大，打钻抽采效果差，揭煤周期长。为确保揭煤安全，缩短揭煤时间，目前我国煤矿主要采取水力冲孔、水力压裂、深孔预裂爆破增透措施。采用水力冲孔措施时，先施工一个穿过所有煤层的钻孔，冲孔孔径小，仅对单一煤层进行冲孔，钻孔仅孔口与外部空间相连，冲出煤渣仅一个通道冲出煤量较少；采用水力压裂措施时，要对煤层群所有煤层进行压裂，存在压裂目标煤层不确定压裂效果不均匀现象，未采用定向钻机施工，沿巷道掘进方向煤层增透效果差；采用深孔预裂爆破措施时，要增加炸药量、安全风险太大。

实用新型内容

针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本实用新型提供一种井下低透性近距煤层群水力冲孔增透装置，实现安全揭煤、缩短揭煤工期目的。

本实用新型采取的技术方案如下：本实用新型一种井下低透性近距煤层群水力冲孔增透装置，包括钻杆、冲孔钻头、定向钻机、高压胶管一、高压注水泵、高压胶管二、水箱和水管，所述高压胶管一和高压胶管二分别设于高压注水泵的出水口和进水口上，所述水箱设于高压胶管二上，所述水管设于水箱上，所述定向钻机设于高压胶管一上，所述钻杆设于定向钻机上，所述冲孔钻头设于钻杆的自由端，所述冲孔钻头上设有高压喷水孔。

进一步地，所述钻杆呈中空设置。

本实用新型还公开了一种井下低透性近距煤层群水力冲孔增透装置的使用方法，包括如下步骤：

步骤一，在煤层群顶板巷道中，启动定向钻机通过冲孔钻头沿巷道施工方向施工一个穿过煤层群且联通煤层群顶板巷道和煤层群底板巷道的大直径钻孔；

步骤二，冲孔钻头、钻杆、高压胶管一、高压注水泵、高压胶管二、水箱、水管相互连接形成高压冲水系统，利用定向钻机带动钻杆，钻杆带动冲孔钻头定位至煤层群最下部煤层，开启高压注水泵，高压水通过高压胶管一、钻杆，最后进入冲孔钻头，通过冲孔钻头中留有的高压喷水孔射入煤层进行水力冲孔，煤层在高压水的作用下破碎，随着水流往下进入煤层群底板巷道，尽量多冲出煤炭，每米冲出煤炭量不少于3t，水力冲孔期间，煤层群底板巷道风量要加大至不小于1000m³/min；

步骤三，完成对下部煤层冲孔增透后，从下至上依次对煤层群其他煤层进行冲孔增透。

进一步地，所述大直径钻孔的孔径大于153mm。

采用上述结构本实用新型取得的有益效果如下：本方案采用水力冲孔对近距离煤层群进行增透，能冲出大量煤炭，在煤体形成了一定的空间，煤体在应力中作用下向形成的空间位移，从而使煤体产生裂隙，增加了煤层的透气性；对近距离煤层群下部煤层进行冲孔时，相当于局部开采了保护层，对其临近的上部煤层有卸压作用，依次对煤层群进行冲孔作业，增透效果更加明显；采用定向钻机施工大直径钻孔联通两条已有巷道，冲孔排渣通道，冲出煤量较多，且不易堵孔、喷孔；冲出煤渣由下部巷道排出，施工地点环境好；增透效果好，瓦斯抽采量提高，有效缩短揭煤时间；沿巷道掘进方向施工钻孔进行增透，更加安全可靠；结构简单，工艺流程易操作，现场实用。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：