[發明專利]低透性軟煤層極薄分層水射流開采增透方法

有效

• 申請號: 201510084278.6
• 申請日: 2015-02-14
• 公開（公告）號: CN104727795B
• 公開（公告）日: 2018-06-05
• 發明（設計）人: 李定啟
• 申請（專利權）人: 河南理工大學
• 主分類號: E21B43/26
• 分類號: E21B43/26;E21F7/00
• 代理公司: 鄭州聯科專利事務所(普通合伙) 41104
• 代理人: 王聚才;朱俊峰

1.低透性軟煤層極薄分層水射流開采增透方法，其特征在于：包括以下步驟，

（1）、設計極薄分層水射流開采參數，加工和測試極薄分層水射流開采裝置，采用水射流進行開采，開采參數包括極薄分層開采層位、極薄分層開采厚度、順層鉆孔施工參數和水力射流參數，水力射流參數包括射流壓力、流量和噴嘴移動速率；極薄分層水射流開采裝置包括孔口套管、煤瓦斯水分離運輸系統、射流導向鉆進-噴漿固孔-射流開采一體化鉆頭、鉆機、水循環利用系統、高壓供水系統及其它配套設施；

（2）、安裝極薄分層水射流開采裝置；

（3）、測定水射流開采半徑及對應的射流參數；在設計的極薄分層層位施工首個開采順層孔，并在其周邊同一層位施工一系列半徑測定孔，旋轉鉆桿至射流噴嘴位于極薄分層層位，打開高壓供水系統，在首個開采順層孔中進行射流，通過周邊的測定孔觀察出水和排渣情況，確定射流開采半徑及對應的射流參數；

（4）、按照測定的開采半徑，施工排渣孔和中間的射流開采鉆孔；順層孔施工采用射流導向鉆進-噴漿固孔-射流開采一體化鉆頭，鉆頭在正前方安裝水力射流噴嘴，射流為束狀，引導鉆頭沿設計的直線方向鉆進，在鉆頭的兩側安裝有噴漿噴嘴，在鉆進使得同時實現噴漿固孔；

（5）、開始在極薄分層進行水射流采煤；

（6）、開采至設計位置后，關閉高壓水泵，暫停開采；在水射流開采時安照設計的速度沿順層孔由內至外移動鉆桿和開采噴嘴，至距孔口5-10m后關閉高壓水泵暫停開采；

（7）、將射流開采鉆孔和排渣孔聯入抽放管路抽放；

（8）、重復步驟（5）-（7），進行下一次鉆孔施工和射流開采；

（9）、進行極薄分層開采卸壓效果檢驗。

2.根據權利要求1所述的低透性軟煤層極薄分層水射流開采增透方法，其特征在于：所述步驟（5）中，施工順層鉆孔至設計位置后，旋轉鉆桿，將射流噴嘴旋轉至開采的極薄分層層方位，打開高壓供水系統的高壓供水泵開始在極薄分層進行水射流采煤。

3.根據權利要求1所述的低透性軟煤層極薄分層水射流開采增透方法，其特征在于：所述射流開采鉆孔與所述排渣孔的間距設計以試驗測出的實際有效開采半徑為依據。

4.根據權利要求1所述的低透性軟煤層極薄分層水射流開采增透方法，其特征在于：與射流導向鉆進-噴漿固孔-射流開采一體化鉆頭配套的鉆桿采用內外雙層通道密封鉆桿，鉆桿內層通道連接高壓水流，用于射流導向鉆進和射流開采；鉆桿外層通道連接進漿管，用于噴漿固孔。

5.根據權利要求1所述的低透性軟煤層極薄分層水射流開采增透方法，其特征在于：開采順層孔和排渣孔孔口均連接煤瓦斯水分離裝置，所采用的煤瓦斯水分離裝置頂部連接瓦斯抽放軟管，煤瓦斯水分離裝置兩側采用過濾孔板將煤瓦斯水分離裝置上部的煤水初步過濾后經軟管排入排水溝，沿排水溝進入井底污水倉，經分體式超高速泥水分離機對污水井下凈化處理后排入凈水倉，從而實現水資源的循環利用；定期打開煤瓦斯水分離裝置底部的卸煤閥門，將煤瓦斯水分離裝置下部沉淀的煤渣卸入下方的礦車中，利用軌道運出。

6.根據權利要求1所述的低透性軟煤層極薄分層水射流開采增透方法，其特征在于：所述極薄分層水射流開采的厚度應通過理論計算進行確定，以開采后其它分層充分卸壓為準；極薄分層水射流開采措施預抽效果檢驗采用殘余瓦斯壓力含量或其它效果檢驗指標，應滿足區域預抽的檢驗標準，同時應在空白處施工檢驗孔，檢驗卸壓后預抽均勻性。