[发明专利]煤矿井下脉冲水力割缝‑压裂一体化增透抽采装置及方法

摘要

本发明公开了一种煤矿井下脉冲水力割缝‑压裂一体化增透抽采装置及方法，包括脉冲水压发生系统，所述脉冲水压发生系统通过水管与钻杆或注水管连接。首先在采掘工作面本煤层巷道中交替间隔布置脉冲水力割缝的压裂孔和控制孔；然后在压裂孔中进行非均匀的脉冲水力径向割缝，割裂出具有近似椭圆形状的径向导向缝槽；之后对已经完成脉冲水力径向割缝的压裂孔进行脉冲水力压裂；完成脉冲水力压裂以后，对压裂孔进行放水，然后将压裂孔和控制孔并入瓦斯抽放管网进行瓦斯抽放，并记录抽放数据。将脉冲水力割缝技术和脉冲水力压裂技术一体化，能使煤体有效卸压，增加煤层透气性，有效抽采煤层瓦斯。

主权项

一种煤矿井下脉冲水力割缝‑压裂一体化增透抽采装置实现瓦斯抽采的方法，其特征在于：所述煤矿井下脉冲水力割缝‑压裂一体化增透抽采装置包括脉冲水压发生系统，所述脉冲水压发生系统通过水管与钻杆或注水管连接；所述脉冲水压发生系统包括水箱，所述水箱的出水口通过水管依次与注水泵、保压容器、电磁阀连接，所述电磁阀的出水口通过水管与所述钻杆或注水管连接，所述注水泵、保压容器、电磁阀分别通过数据线与控制台连接；所述保压容器的进水口水管上设有溢流阀，所述溢流阀的溢流口通过水管与所述水箱连接；所述瓦斯抽采的方法包括步骤：A、通过钻杆和多功能钻头在采掘工作面本煤层巷道中交替间隔布置脉冲水力割缝的压裂孔和控制孔，所述压裂孔与控制孔的间距d为9～11m；B、将所述脉冲水压发生系统与所述钻杆连接，在所述压裂孔中进行非均匀的脉冲水力径向割缝，形成具有近似椭圆形状的径向导向缝槽，水平方向缝槽深度大于竖直方向缝槽深度；C、撤掉所述钻杆和多功能钻头，将所述脉冲水压发生系统与所述注水管连接，将所述注水管伸入到所述压裂孔中，并将所述压裂孔和控制孔进行封孔，对已经完成脉冲水力径向割缝的压裂孔进行脉冲水力压裂；D、完成脉冲水力压裂以后，撤出所述注水管，对所述压裂孔进行放水，然后将压裂孔和控制孔并入瓦斯抽放管网进行瓦斯抽放，并记录抽放数据；所述步骤A中，首先以2d的间距在煤层顶、底板中间施工两个控制孔，然后在两个控制孔中间施工一个压裂孔。