[發明專利]一種懸渣水封爆破增透與抽采瓦斯的方法

有效

• 申請號: 201710356183.4
• 申請日: 2017-05-19
• 公開（公告）號: CN107191218B
• 公開（公告）日: 2020-04-28
• 發明（設計）人: 馬衍坤;劉澤功;劉健;楊科;趙光明
• 申請（專利權）人: 安徽理工大學
• 主分類號: E21F7/00
• 分類號: E21F7/00;E21B43/263;E21B43/267
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• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種懸渣水封爆破增透與抽采瓦斯的方法，利用爆破藥柱的爆破作用，在煤層和煤層底板分別產生大量裂隙；為了避免裂隙自動閉合，在炸藥的周圍充滿攜帶有覆膜核桃殼顆粒的懸渣液，炸藥爆破瞬間會將懸渣液擠壓入裂隙網絡中，而炸藥爆炸產生的高壓爆生氣體則將懸渣液推送到更遠的裂隙中。爆破作業完成后，水會沿著裂隙網絡流出，而覆膜核桃殼顆粒則會留在裂隙中，支撐裂隙網絡，從而大大延長了裂隙的導流時間，大幅提高瓦斯抽采效率。本發明的方法簡單、成本低廉，易于實現。

技術領域

本發明涉及煤層的瓦斯抽采領域，具體涉及一種懸渣水封爆破增透與抽采瓦斯的方法。

背景技術

我國多數礦區已進入深部開采，深部煤層的瓦斯含量增大、煤層瓦斯壓力更高，導致開采過程面臨極高的煤與瓦斯突出危險。為了消除煤層的突出危險性，對煤層進行瓦斯抽采是防止煤與瓦斯突出的根本措施。我國的煤與瓦斯突出煤層普遍具有瓦斯含量高、透氣性小的特點，瓦斯抽采效率極低。為了高效抽采煤層瓦斯，采取必要的增透措施是必不可少的，例如開采保護層、底板巷道預抽等措施。由于我國的突出煤層的透氣性普遍較低，即使采用底板巷道預抽技術，也必須配合必要的增透措施，例如水力壓裂增透技術、水力沖孔技術及深孔預裂爆破技術等。其中，深孔預裂爆破增透技術相比其他技術具有適應好的特點，即使在地質構造復雜的區域也能使用。而水力壓裂增透技術則要求地質條件簡單、應力場均勻等，這一點在很多煤礦都難以滿足。

雖然深孔預裂爆破增透技術的適用范圍較廣，且增透的效果非常明顯，但爆破作業后，在地應力的條件下，煤巖層內產生的裂隙很可能會被壓實，導致裂隙失去導流效果。這個問題在很多煤礦都出現過，導致爆破后1天內能夠抽采高濃度瓦斯，但不能持續較長時間。

因此有必要發明一種能夠防止爆破裂隙被壓實、能夠在煤層中長期抽采高濃度瓦斯的爆破增透技術。

發明內容

針對上述問題，本發明提供了一種懸渣水封爆破增透與抽采瓦斯的方法，適用于低透氣煤層的瓦斯抽采。

為了解決上述問題，本發明提供的技術方案為：

一種懸渣水封爆破增透與抽采瓦斯的方法，包括以下步驟：

1、在底板巷道(1)向煤層(2)施工若干穿層爆破鉆孔(3)；將爆破藥柱(4)送入所述穿層爆破鉆孔(3)內，使鉆孔頂端至煤層(2)下方1米的鉆孔段充滿爆破藥柱(4)；對每個所述穿層爆破鉆孔(3)進行封孔作業，封孔位置達到爆破藥柱(4)的下方1米；從所述穿層爆破鉆孔(3)內引出注水管(5)和返水管(6)；

2、將覆膜核桃殼顆粒(7)與水按照1:1的質量比放入水箱(8)中配置成懸渣液(9)，利用注水管(5)將懸渣液(9)注入所述穿層爆破鉆孔(3)中，當返水管(6)流出液體時，停止注入懸渣液(9)，并將注水管(5)和返水管(6)封堵：

3、同時引爆所述穿層爆破鉆孔(3)中的爆破藥柱(4)，爆破作業完成1小時后，打開注水管(5)和返水管(6)排出鉆孔內殘留的水，覆膜核桃殼顆粒(7)會留在爆生裂隙(10)中起支撐作用，將注水管(5)和返水管(6)連接井下抽采管路抽采瓦斯。

與現有技術相比，本發明的有益效果為：

本發明利用爆破藥柱的爆破作用，在煤層和煤層底板分別產生大量裂隙，形成裂隙網絡，同時利用爆破的推動力，將懸浮著覆膜核桃殼顆粒的水擠壓入裂隙網絡中。排水后，覆膜核桃殼顆粒停留在裂隙網絡中支撐著裂隙，實現了裂隙網絡的長期高效導流作用，大大提高了瓦斯抽采率。本發明的方法簡單、成本低廉，易于實現。

附圖說明

圖1為本發明的結構平面示意圖。

圖2為本發明的鉆孔在注入懸渣液后的示意圖。

圖3為本發明的覆膜核桃殼顆粒支撐爆生裂隙的示意圖。