[发明专利]CO2定向爆破起裂与水力压裂耦合增透的瓦斯抽采方法

摘要

本发明公开了一种CO2定向爆破起裂与水力压裂耦合增透的瓦斯抽采方法，先计算预定致裂点的最大主应力方向，然后沿最大主应力方向对致裂点进行CO2爆破致裂形成致裂孔，再对致裂孔进行水力压裂致裂增透，并对水力压裂的效果进行探测获得水力压裂影响范围，最后在水力压裂影响范围内进行煤层瓦斯抽采。从而使CO2沿最大主应力方向释放，显著地提高了CO2相变爆破致裂裂隙的影响范围；与单一的CO2定向爆破致裂增透方法相比，显著地提高了增透影响范围；与单一的水力压裂增透方法相比，增透裂隙更加均匀；并且探测水力压裂影响范围之后再合理布置钻孔进行瓦斯抽采，有效地减小了瓦斯抽采钻孔及致裂孔工程量，降低了瓦斯抽采的成本。

主权项

一种CO2定向爆破起裂与水力压裂耦合增透的瓦斯抽采方法，其特征在于：包括以下步骤，步骤一、获取最大主应力的方位角，对将进行煤层瓦斯抽采的工作面钻孔取样并制备试样，对所述试样进行单轴加载条件下的声发射测试，并根据测试结果绘制应力‑累计声发射振铃计数‑时间曲线，根据上述曲线计算主应力的方位角，获取最大主应力方位角；步骤二、CO2定向爆破起裂，沿最大主应力方位角对预定致裂点进行CO2爆破起裂形成致裂孔；进行CO2爆破起裂的装置包括释放管、储液管和定向管，所述储液管固定连接在释放管与定向管之间，在所述释放管上开有轴向的两条切缝，该两条切缝相对布置；在所述储液管内安装有用于加热液态CO2的电加热器，在所述定向管内固定有电源和电子罗盘，所述电源与电子罗盘电连接，并且电子罗盘还与位于钻孔外的显示器电连接；在所述储液管电加热器启动之前，先通过电子罗盘的实时监测，对释放管进行转动调整，使释放管切缝正对预定致裂点的最大主应力方向；步骤三、水力压裂致裂增透，对致裂孔进行水力压裂，形成压裂区域；步骤四、水力压裂效果探测，对压裂区域煤层含水情况进行探测，判断煤层水力压裂影响范围；步骤五、瓦斯抽采，在水力压裂影响范围内布置至少一个瓦斯抽采钻孔，连接瓦斯抽采管路，进行煤层瓦斯抽采。