[发明专利]一种爆破增透注水工艺及方法

说明书

本发明提供了一种爆破增透注水工艺及方法，涉及煤层注水技术领域，该爆破增透煤层注水工艺，包括注水系统、爆破系统、封孔系统，本发明的爆破增透煤层注水方法，应用本发明的爆破增透注水工艺，对煤体进行多钻孔，钻孔布置构成一个多边形，注水钻孔位于多边形角上，注水爆破钻孔位于多边形正中心，在对各个钻孔进行注水后，通过对中心注水爆破钻孔内安置炸药爆破，对钻孔周围煤体进行松动爆破，扩大钻孔周围煤体内松动破碎的范围，提高煤体的渗透率，之后通过继续向各个钻孔内注水，充分湿润煤体以减少粉尘的产生，增强煤体的塑性，进一步缓解煤体内的应力集中，降低巷道掘进期间煤与瓦斯突出的危险性。

技术领域

本发明属于煤层注水技术领域，具体涉及一种爆破增透注水工艺及方法。

背景技术

近年来，随着煤炭产量逐年的增加及煤炭开采过程中机械化程度的不断提高，煤矿粉尘危害问题显得尤为突出，煤层注水技术作为煤矿粉尘防治主要安全生产技术措施之一，一直被国内外广泛使用，煤层注水是用水预先润湿未开采的煤体，即在煤层开采前，通过施工钻孔向煤体注入压力水，使其渗入煤体孔裂隙，破坏煤体的整体性，使煤体脆性减弱，塑性增强，从而改变了煤体的物理力学性质，使煤体失去了冲击倾向性，从而达到软化煤体的作用，水的存在能够湿润煤体内的原生煤尘，使其失去飞扬的能力，有效地包裹煤体的每个细小部分，当煤体在开采中破碎时，避免细粒煤尘的飞扬。水的湿润作用使煤体塑性增强，脆性减弱。当煤体受外力作用时，许多脆性破碎变为塑性形变，因而大量减少了煤体被破碎为尘粒的可能性，降低了煤尘的产生量。

煤层注水初始状态下，水在外部压力驱使下沿煤体原生连通裂隙进入煤体，裂隙是流体的主要传输通道，由于煤体中存在大量微孔孔隙，且微孔内赋存瓦斯气体，在气体阻力作用下，水分无法进入过于细微的孔隙中对煤体进行更加有效的润湿，而微孔作为煤层双重多孔结构的主要构成，其含水率决定了煤层的整体润湿程度，因此，煤层注水工程领域急需新型的注水增效技术，以改善注水对煤层润湿和灾害防治效果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种爆破增透注水工艺及方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种爆破增透注水工艺及方法，上述注水系统、爆破系统、封孔系统、压力监测系统和控制单元；

上述注水系统包括单口注水系统和双口注水系统，双口注水系统由封孔器注水管、封孔器注水泵和主水箱构成，双口注水系统由注水管路、注水操作台、台水泵和副水箱构成；

封孔器注水泵的进水端连接主水箱，封孔器注水泵的出水端与封孔器注水管连接；

台水泵的进水端连接副水箱，台水泵的出水端连接注水操作台的进水端，上述注水操作台的出水端与注水管路连接；

上述爆破系统包括爆破仓、炸药、炮线和点火器，上述点火器经炮线的线缆连接爆破仓内的炸药；

上述封孔系统包括单口封孔系统和双口封孔系统，上述单口封口系统包括注水管路、注水操作台、台水泵、副水箱和单口封孔器，上述双口封孔系统包括双口封孔器、封孔器注水管、封孔器注水泵和主水箱；

上述注水管路与单口封孔器连接；

上述双口封孔器与封孔器注水管连接；

上述压力检测系统包括压力传感器和压力检测站，上述压力检测站经信号线缆连接压力传感器。

优选的，上述双口封孔器包括注水口、橡胶胶囊和出水口，上述注水口包括钻孔注水口和封孔器注水口。

优选的，上述橡胶胶囊由改性橡胶制成。

优选的，上述钻孔注水口由不锈钢制成。

优选的，上述注水操作台设置于注水管路上靠近台水泵的一侧。

优选的，上述爆破系统还包括安全绳。