[发明专利]一种低透气性煤体可持续超声波增透设备及工艺

说明书

本发明公开了一种低透气性煤体可持续超声波增透设备及工艺，所述增透设备包括超声波增透机构，所述超声波增透机构包括超声波发生器、超声波换能器、超声波导出棒和电路开关，所述超声波发生器、超声波换能器、超声波导出棒和电路开关通过导线连接，且构成串联电路，所述增透工艺包括钻孔安放管道，封孔注浆，煤体增透和重复抽采步骤。本发明通过超声波发生器、超声波换能器、超声波导出棒在媒体内产生超声波，利用超声波使煤体产生共振，产生裂隙的增透措施，通过重复注水、重复震动、重复增透抽放的工艺，可最大程度抽放出煤体瓦斯，实现抽采达标。

技术领域

本发明涉及煤矿开采技术领域，尤其涉及一种低透气性煤体可持续超声波增透设备及工艺。

背景技术

高瓦斯、煤与瓦斯突出煤矿为解决瓦斯问题，通常需要进行煤层瓦斯抽放，而对于裂隙不发育、透气性较差的煤体，常难以有效将瓦斯抽放出来，抽放效果差，需要对煤体采取增透措施。

为解决瓦斯抽放问题，目前常用的增透技术措施主要有水力冲孔、水力压力、水力割缝等技术。但这些措施主要都是一次性措施，措施实施完成后受煤体位移、压力变化等原因影响，煤体裂隙容易重新闭合，造成抽放效果下降。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种低透气性煤体可持续超声波增透设备及工艺。

本发明提出的一种低透气性煤体可持续超声波增透设备，包括超声波增透机构，所述超声波增透机构包括超声波发生器、超声波换能器、超声波导出棒和电路开关，所述超声波发生器、超声波换能器、超声波导出棒和电路开关通过导线连接，且构成串联电路。

本发明还提出的一种低透气性煤体可持续超声波增透工艺，包括以下步骤：

S1：钻孔安放管道，按照施工孔径的要求开钻孔，利用注水管对钻孔内部钻屑进行冲洗，依次放入排水管、超声波导出棒、注水管和瓦斯抽放管；

S2：封孔注浆，放入封孔膨胀圈、放入注浆管、回浆管，放置封孔膨胀圈，通过注浆管注入封孔浆料，待回浆管回浆时停止注浆；

S3：煤体增透，待封孔材料凝固后，打开注水管阀门向像钻孔内注水，注满后关闭注水管阀门停止注水，打开电路开关对钻孔周围煤体进行增透，增透完成后，打开排水管阀门进行放水，待水放净后关闭排水管阀门，打开瓦斯抽放管阀门进行瓦斯抽放；

S4：重复抽采，观测瓦斯抽放浓度降低到经验值后，关闭瓦斯抽放管阀门，停止抽放，重复对钻孔进行注水、打开超声波发生器增透、排水，再次抽放。

优选地，所述排水管位于钻孔下部，排水管管口位于封孔位置最前端，超声波导出棒安装于钻孔中部，注水管安装于管口位于钻孔最底部，瓦斯抽放管安装于钻孔最上部，且瓦斯抽放管管口位于钻孔中部。

优选地，所述注浆管的管口紧邻封孔膨胀圈，回浆管位于钻孔上部，回浆管的管口紧邻封孔膨胀圈。

本发明的有益效果为：

本发明通过超声波发生器、超声波换能器、超声波导出棒在媒体内产生超声波，利用超声波使煤体产生共振，产生裂隙的增透措施，通过重复注水、重复震动、重复增透抽放的工艺，可最大程度抽放出煤体瓦斯，实现抽采达标。

附图说明

图1为本发明提出的一种低透气性煤体可持续超声波增透设备的排水、排瓦斯结构示意图；

图2为本发明提出的一种低透气性煤体可持续超声波增透工艺的注浆封孔结构示意图；

图3为本发明提出的一种低透气性煤体可持续超声波增透设备的安装结构示意图。