[发明专利]一种激光钻割一体化强化瓦斯抽采系统及方法

摘要

本发明公开一种激光钻割一体化强化瓦斯抽采系统及方法。针对我国煤层瓦斯含量高、透气性低的特点，并结合激光切割效率高、方向性强的优点，将激光切割应用于煤矿井下低透气性煤层的瓦斯高效抽采中。该系统能够实现钻进和煤层切割的一体化作业，显著提高施工效率；而且能够充分发挥卸压和热驱的协同作用，即激光切割形成的缝槽能够有效卸除煤体的围压，而激光诱导高温作用，能够显著提高煤体的温度，降低煤层瓦斯的吸附势，促进煤层瓦斯的快速解吸，显著降低煤层中的残余瓦斯含量，从而实现提高低透气性煤层的瓦斯抽采效率和有效防治低透气性煤层瓦斯灾害的目的。

主权项

1.一种激光钻割一体化强化瓦斯抽采系统，其特征在于:主要包括压风管道(1)、压风管道阀门(2)、激光发生器(3)、钻机(4)、气渣分离器(5)、钻杆(6)、孔口密封器(7)、光纤(8)、钻头(9)、瓦斯抽采管道(10)和瓦斯抽采管道阀门(11)；所述压风管道(1)与钻机(4)连接；所述压风管道(1)安装有压风管道阀门(2)；所述钻机(4)带动钻杆(6)钻进；所述钻杆(6)中空，即具有容纳光纤(8)的轴向通道；所述钻杆(6)一端连接钻头(9)；所述钻头(9)的表面镶嵌有若干激光头；所述激光发生器(3)发射激光；所述激光通过钻杆(6)内部的光纤(8)导入所述激光头；所述钻头(9)在煤层或岩石中钻进时，所述激光射向钻头(9)周围的煤层或岩层；所述压风管道(1)内的加压气体进入钻杆(6)的中空内腔，并从钻头(9)的喷射孔(9‑7)射向煤体或岩体；所述孔口密封器(7)为一管状体；所述孔口密封器(7)的前端开口，并固定在钻孔孔口孔壁上，后端与气渣分离器(5)连接；所述钻杆(6)可以从孔口密封器(7)的后端伸入孔口密封器(7)内部，并进入所述钻孔钻进；在气渣分离时，通过所述瓦斯抽采管道(10)抽瓦斯；所述瓦斯抽采管道(10)安装有瓦斯抽采管道阀门(11)。