[发明专利]一种可控爆压均匀卸压增透方法及系统在审
申请号: | 202111627469.4 | 申请日: | 2021-12-28 |
公开(公告)号: | CN114251080A | 公开(公告)日: | 2022-03-29 |
发明(设计)人: | 杨威;王一涵;罗黎明;吴桂平;张文晓 | 申请(专利权)人: | 中国矿业大学 |
主分类号: | E21B43/30 | 分类号: | E21B43/30;E21B43/26;E21B43/263;E21B33/10;E21B21/00;E21F7/00 |
代理公司: | 徐州千秋知识产权代理事务所(普通合伙) 32556 | 代理人: | 陈涛 |
地址: | 221000 *** | 国省代码: | 江苏;32 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 可控 均匀 卸压增透 方法 系统 | ||
1.一种可控爆压均匀卸压增透方法,其特征在于,包括如下步骤:
S10:由顶板巷道(200)和/或底板巷道(300)向煤层(400)内施工开设抽采孔组(A),所述抽采孔组(A)包括:爆压孔(110)、控制孔(120)和抽采孔(130),其中,所述控制孔(120)配置在所述爆压孔(110)在煤层宽度方向(K)的两侧且与所述爆压孔(110)之间形成锐角夹角,所述抽采孔(130)沿着煤层延伸方向(Y)至少配置在所述控制孔(120)的一侧,所述抽采孔组(A)包括多个且沿着煤层延伸方向(Y)间隔设置,所述煤层宽度方向(K)与所述煤层延伸方向(Y)相互垂直;
S20:将多个爆压孔(110)进行并联连通,并向爆压孔(110)内注入高压水,实施同步水力压裂作业,扩大爆压孔(110)周围裂隙尺寸和范围;
S30:当爆压孔(110)和控制孔(120)相互连通后,爆压孔(110)内的高压水从控制孔(120)内流出,并排放出煤泥和瓦斯,持续相爆压孔(110)内注入高压水,将爆压孔(110)和控制孔(120)连通裂隙内的煤泥排出,实现水力冲刷裂隙;
S40:当从控制孔(120)内流出煤泥降低时,通过快速封孔器封闭控制孔(120),使得爆压孔(110)与其他抽采孔的控制孔(120)依次连通;
S50:当所有控制孔(120)和爆压孔(110)连通且排出煤泥之后,取出快速封孔器,封闭所有控制孔(120)并联网通过抽采孔(130)抽采煤层瓦斯。
2.根据权利要求1所述的可控爆压均匀卸压增透方法,其特征在于,
在步骤S10中还包括:在相邻的两个抽采孔组(A)之间还配置有至少一个辅助孔组(B),其中,所述辅助孔组(B)包括至少两个控制孔(120),且至少两个控制孔(120)的中心轴线在煤层厚度方向(H)与煤层宽度方向(K)所形成的平面内呈锐角夹角,所述辅助孔组(B)与所述抽采孔组(A)在煤层延伸方向(Y)的空间上相互平行,其中,所述煤层厚度方向(H)、所述煤层宽度方向(K)与所述煤层延伸方向(Y)彼此相互垂直。
3.根据权利要求1所述的可控爆压均匀卸压增透方法,其特征在于,
在步骤S10中,在相邻的两个抽采孔组(A)中,两个所述爆压孔(110)在煤层延伸方向(Y)上的距离D为20m~300m,两个所述控制孔(120)在煤层延伸方向(Y)上的距离d为3m~10m。
4.根据权利要求1所述的可控爆压均匀卸压增透方法,其特征在于,
在步骤S10中,当所述顶板巷道(200)和所述底板巷道(300)均向煤层(400)内施工开设抽采孔组(A)时,所述抽采孔组(A)沿着煤层延伸方向(Y)在煤层(400)内交替出现。
5.根据权利要求1所述的可控爆压均匀卸压增透方法,其特征在于,
在步骤S20之前还包括:利用辅助方法增加控制孔(120)内的出煤量,扩大控制孔(120)的孔径尺寸,提高卸压范围。
6.根据权利要求5所述的可控爆压均匀卸压增透方法,其特征在于,
所述辅助方法包括:水射流冲孔、水射流隔缝和机械造穴三者中的一者。
7.根据权利要求1所述的可控爆压均匀卸压增透方法,其特征在于,
在步骤S20之前还包括:在爆压孔(110)内实施爆破作业,增加爆压孔(110)周围的裂隙数量和尺寸。
8.根据权利要求1所述的可控爆压均匀卸压增透方法,其特征在于,
所述高压水的压力为5Mpa~30Mpa,流量为40L/min~100L/min。
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