[发明专利]采用定向水压集中爆破提高煤层透气性的方法

摘要

采用定向水压集中爆破提高煤层透气性的方法，涉及煤层增透技术领域，其包括以下步骤：步骤一、先往煤层钻炮孔，然后利用所钻炮孔对煤层进行水压预裂增透，水压预裂增透后残存在炮孔内的水不抽出，并保证炮孔内水面至少高于煤层上部2m；步骤二、将定向水压集中爆破装置放入炮孔中并使其沉入水面之下；步骤三、引爆定向水压集中爆破装置，使其水下爆炸，完成煤层增透作业。本发明先对煤层进行水压预裂增透，然后将特定结构的定向水压集中爆破装置在炮孔内残存的水中引爆，通过爆生气体与水力压裂操作后残存在炮孔及煤层中的水耦合，能够大幅提高煤层中的裂隙发育程度，并且该方法在爆破之前无需往炮孔内填塞黄泥卷，操作非常方便。

主权项

采用定向水压集中爆破提高煤层透气性的方法，包括以下步骤：步骤一、先往煤层钻炮孔，然后利用所钻炮孔对煤层进行水压预裂增透，水压预裂增透后残存在炮孔内的水不抽出，并保证炮孔内水面至少高于煤层上部2m；步骤二、将定向水压集中爆破装置放入炮孔中并使其沉入水面之下；所述定向水压集中爆破装置包括定向爆破管（1），所述定向爆破管（1）两端通过盖板封口，在所述定向爆破管（1）的外周面上间隔开设有多个能量释放孔（1a），所述能量释放孔（1a）与定向爆破管（1）的内腔相通，在所述定向爆破管（1）的内腔中装填有炸药卷（2）及雷管（3），所述定向爆破管（1）的外周面上包裹一层高压塑料薄膜（4），所述能量释放孔（1a）被高压塑料薄膜（4）封盖住，所述定向爆破管（1）的顶端连接有用于在爆炸时封堵炮孔以防止爆炸碎片沿炮孔往上喷出的第一封堵组件（5），所述第一封堵组件（5）包括中空的管状本体（5a），所述管状本体（5a）外周面与炮孔侧壁之间的间隙小于1cm，所述管状本体（5a）的顶端设有顶盖（5a1），所述管状本体（5a）的内腔中设有隔板（5a2），所述隔板（5a2）将管状本体（5a）的内腔分隔成位于其一侧的连接腔（5a3）和位于其另一侧的压力腔（5a4），所述连接腔（5a3）的侧壁及定向爆破管（1）的顶端外周面上设有相互匹配的螺纹连接结构，所述定向爆破管（1）的顶端旋入连接腔（5a3）中与管状本体（5a）固定连接，所述管状本体（5a）的外周面上还开设有将压力腔（5a4）与外界连通的压力通道（5a5），所述管状本体（5a）的顶盖（5a1）开窗并在窗口中嵌设有可上下移动的窗板（5b），所述顶盖（5a1）及窗板（5b）上均设有多个铰耳（5c），所述顶盖（5a1）上的铰耳（5c）与窗板（5b）上的铰耳（5c）两两成组，每组铰耳（5c）上均铰接一个卡爪（5d），所述窗板（5b）往上移动可使卡爪（5d）外翻张开并插入炮孔壁中，从而避免所述第一封堵组件（5）因爆炸冲击从炮孔中冲出；步骤三、引爆所述雷管（3），使得所述定向爆破管（1）在水下爆炸，完成煤层增透作业。