[发明专利]一种基于相变导向预裂实现深地高地应力释放的结构及方法

摘要

本发明涉及一种基于相变导向预裂实现深地高地应力释放的结构及方法，先将高压水注入深地岩层中，完成第一次高地应力的释放；冷媒液将冷能传导至高压水，水达到相变温度发生体积膨胀，并使得岩层裂隙进一步伸展，完成第二次高地应力的释放；停止循环冷媒液，冰融化成水后完成第三次高地应力的释放。本发明是利用相变原理进行高地应力释放，从而减少岩爆、提高凿岩速率。

主权项

1.一种深地高地应力释放结构，其特征在于，包括：多个应力释放孔（1），每个所述应力释放孔（1）内设有可循环冷媒液的U型循环管（2），每个所述应力释放孔（1）的开口处均设有密封塞，该密封塞的中心处设有与应力释放孔（1）连通的注水管（3），所述注水管（3）将水引流至应力释放孔（1）的内腔，并使得水自内腔渗入岩层（100）裂缝中；所述U型循环管（2）的两个自由端穿出密封塞后与冷媒储存罐连接；多个应力释放孔（1）采用米字型布置，相同面积情况下，米字孔任意相对的五个孔都可以组成五花孔，卸压叠加圈增大，使卸压效果增加；卸压孔周围形成卸压圈，卸压圈相互叠加，卸压范围迅速增加，水在卸压范围内的孔隙结冰，融化，产生缝隙；对岩层（100）进行射孔形成应力释放孔（1），应力释放孔（1）的孔深为5m ～7m；采用高压水泵向注水管（3）内注水，压力感应计实时监测孔内水的压力，通过压力感应计控制进水量，高压注水时随着注水量的增加，压力变化必须得在安全范围内，不然就会促使岩爆的发生。