[發明專利]深孔定向預裂爆破低透氣煤層增透的方法

有效

• 申請號: 201310284932.9
• 申請日: 2013-07-08
• 公開（公告）號: CN103321669A
• 公開（公告）日: 2013-09-25
• 發明（設計）人: 岳中文;許鵬;楊仁樹;郭洋;薛華俊;王茂源;張紹民;吳亞磊;侯麗冬
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學(北京)
• 主分類號: E21F7/00
• 分類號: E21F7/00;E21B43/263
• 代理公司: 北京凱特來知識產權代理有限公司 11260
• 代理人: 鄭立明;趙鎮勇

技術領域

本發明涉及一種用于低透氣煤層增透的瓦斯抽排放預裂爆破施工技術，尤其涉及一種深孔定向預裂爆破低透氣煤層增透的方法。

背景技術

現有煤礦中有一半以上都是高瓦斯和煤與瓦斯突出礦井。瓦斯一般以兩種形式賦存于煤層中，即吸附狀態和游離狀態。在煤層賦存的瓦斯量中，通常吸附瓦斯量占到90％以上，而游離瓦斯量僅有10％左右。當煤層開采時，滯留在煤層中的瓦斯隨煤層開采的擾動而不斷地釋放出來，其危害主要表現在三個方面：瓦斯窒息、瓦斯爆炸、煤與瓦斯突出。據統計，在我國煤礦事故中，40%以上為瓦斯爆炸事故，其中在特大事故中，瓦斯爆炸事故占82%以上。煤礦瓦斯事故的頻發瓦斯災害一直是威脅煤礦安全生產的主要災害之一，不僅對煤礦生產造成了嚴重影響，同時對我國國民經濟和社會穩定發展也造成了惡劣的影響，是我國礦業發展中亟待解決的重大問題。

現有技術中，國內外學者在瓦斯治理方面也進行了大量的研究工作，取得了一定的成果，并形成了一些防治瓦斯災害的有效措施。其中，瓦斯抽采技術被認為是預防瓦斯災害最有效的方法之一。然而，隨著煤層開采深度的增加，煤層瓦斯含量增高、壓力增大，且絕大多數煤層的滲透率僅為（0.001～0.1）×10^-3um²，煤層透氣性低，從而嚴重影響了煤層瓦斯的抽采率和抽采效果。

發明內容

本發明的目的是提供一種深孔定向預裂爆破低透氣煤層增透的方法，該方法能使煤層爆破后形成相互貫通的裂隙網絡，提高低透氣性高瓦斯煤層的透氣性，以保證瓦斯抽采的效果，獲得較高的瓦斯抽采效率，同時一定程度上防止了因放炮引起的瓦斯爆炸、瓦斯突出等瓦斯災害事故的發生。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

本發明的深孔定向預裂爆破低透氣煤層增透的方法，包括步驟：

首先，采用常規作業方式，在高瓦斯低透氣煤層中施工大直徑爆破炮孔；

然后，采用四向垂直切縫管作為爆破裝藥管和裝水袋管，所述四向垂直切縫管圓周方向的0°、90°、180°和270°四個位置分別設有縱向的切縫；

之后，采用裝有藥卷的四向垂直切縫管與裝有水袋的四向垂直切縫管間隔布置的方式向所述爆破炮孔中裝填炸藥，并通過雙導爆索引爆炸藥，完成對低透氣厚煤層爆破增透作業。

由上述本發明提供的技術方案可以看出，本發明實施例提供的深孔定向預裂爆破低透氣煤層增透的方法，由于首先采用常規作業方式，在高瓦斯低透氣煤層中施工大直徑爆破炮孔；然后采用四向垂直切縫管作為爆破裝藥管和裝水袋管，所述四向垂直切縫管圓周方向的0°、90°、180°和270°四個位置分別設有縱向的切縫；之后采用裝有藥卷的四向垂直切縫管與裝有水袋的四向垂直切縫管間隔布置的方式向所述爆破炮孔中裝填炸藥，并通過雙導爆索引爆炸藥，完成對低透氣厚煤層爆破增透作業。能使煤層爆破后形成相互貫通的裂隙網絡，提高低透氣性高瓦斯煤層的透氣性，以保證瓦斯抽采的效果，獲得較高的瓦斯抽采效率，同時一定程度上防止瓦斯災害事故的發生。

附圖說明

圖1為本發明實施例提供的深孔定向預裂爆破低透氣煤層增透的方法的炮孔平面布置示意圖；

圖2為本發明實施例提供的深孔定向預裂爆破低透氣煤層增透的方法的炮孔縱向剖切示意圖；

圖3為本發明實施例中四向垂直切縫管與藥卷結構示意圖；

圖4為本發明實施例中四向垂直切縫管與水袋結構示意圖；

圖5為本發明實施例中四向垂直切縫管橫向剖切示意圖；

圖6為本發明實施例中四向垂直切縫管在孔底處的雙導爆索綁扎示意圖。

圖中：1、大直徑深孔爆破炮孔（簡稱爆破炮孔或炮孔），2、四向垂直切縫管（簡稱切縫管），3、預制切縫（簡稱切縫），4、藥卷，5、水袋，6、黃泥卷，7、導爆索，8、十字橫梁。

具體實施方式

下面將對本發明實施例作進一步地詳細描述。

本發明的深孔定向預裂爆破低透氣煤層增透的方法，其較佳的具體實施方式是：

包括步驟：

首先，采用常規作業方式，在高瓦斯低透氣煤層中施工大直徑爆破炮孔；

然后，采用四向垂直切縫管作為爆破裝藥管和裝水袋管，所述四向垂直切縫管圓周方向的0°、90°、180°和270°四個位置分別設有縱向的切縫；

之后，采用裝有藥卷的四向垂直切縫管與裝有水袋的四向垂直切縫管間隔布置的方式向所述大直徑爆破炮孔中裝填炸藥，并通過雙導爆索引爆炸藥，完成對低透氣厚煤層爆破增透作業。