[發(fā)明專利]采用定向水壓集中爆破提高煤層透氣性的方法

有效

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• 申請日: 2017-10-17
• 公開（公告）號: CN107503728B
• 公開（公告）日: 2020-06-26
• 發(fā)明（設計）人: 李廣利;劉愛群;廖可兵;董子文;皮子坤;張建;滕廣平;耿偉樂
• 申請（專利權）人: 湖南工學院
• 主分類號: E21B43/263
• 分類號: E21B43/263
• 代理公司: 長沙星耀專利事務所(普通合伙) 43205
• 代理人: 龍騰;黃麗

1.采用定向水壓集中爆破提高煤層透氣性的方法，包括以下步驟：

步驟一、先往煤層鉆炮孔，然后利用所鉆炮孔對煤層進行水壓預裂增透，水壓預裂增透后殘存在炮孔內的水不抽出，并保證炮孔內水面至少高于煤層上部2m；

步驟二、將定向水壓集中爆破裝置放入炮孔中并使其沉入水面之下；

所述定向水壓集中爆破裝置包括定向爆破管(1)，所述定向爆破管(1)兩端通過蓋板封口，在所述定向爆破管(1)的外周面上間隔開設有多個能量釋放孔(1a)，所述能量釋放孔(1a)與定向爆破管(1)的內腔相通，在所述定向爆破管(1)的內腔中裝填有炸藥卷(2)及雷管(3)，所述定向爆破管(1)的外周面上包裹一層高壓塑料薄膜(4)，所述能量釋放孔(1a)被高壓塑料薄膜(4)封蓋住，所述定向爆破管(1)的頂端連接有用于在爆炸時封堵炮孔以防止爆炸碎片沿炮孔往上噴出的第一封堵組件(5)，所述第一封堵組件(5)包括中空的管狀本體(5a)，所述管狀本體(5a)外周面與炮孔側壁之間的間隙小于1cm，所述管狀本體(5a)的頂端設有頂蓋(5a1)，所述管狀本體(5a)的內腔中設有隔板(5a2)，所述隔板(5a2)將管狀本體(5a)的內腔分隔成位于其一側的連接腔(5a3)和位于其另一側的壓力腔(5a4)，所述連接腔(5a3)的側壁及定向爆破管(1)的頂端外周面上設有相互匹配的螺紋連接結構，所述定向爆破管(1)的頂端旋入連接腔(5a3)中與管狀本體(5a)固定連接，所述管狀本體(5a)的外周面上還開設有將壓力腔(5a4)與外界連通的壓力通道(5a5)，所述管狀本體(5a)的頂蓋(5a1)開窗并在窗口中嵌設有可上下移動的窗板(5b)，所述頂蓋(5a1)及窗板(5b)上均設有多個鉸耳(5c)，所述頂蓋(5a1)上的鉸耳(5c)與窗板(5b)上的鉸耳(5c)兩兩成組，每組鉸耳(5c)上均鉸接一個卡爪(5d)，所述窗板(5b)往上移動可使卡爪(5d)外翻張開并插入炮孔壁中，從而避免所述第一封堵組件(5)因爆炸沖擊從炮孔中沖出；

步驟三、引爆所述雷管(3)，使得所述定向爆破管(1)在水下爆炸，完成煤層增透作業(yè)。

2.根據(jù)權利要求1所述的采用定向水壓集中爆破提高煤層透氣性的方法，其特征在于：在所述定向水壓集中爆破裝置中，所述壓力腔(5a4)內還設有一塊彈性膠膜(5e)，所述彈性膠膜(5e)設于管狀本體(5a)的頂蓋(5a1)下方并覆蓋住頂蓋(5a1)上開設的窗口，所述彈性膠膜(5e)的周緣與頂蓋(5a1)固定連接。

3.根據(jù)權利要求2所述的采用定向水壓集中爆破提高煤層透氣性的方法，其特征在于：在所述定向水壓集中爆破裝置中，所述彈性膠膜(5e)周緣與頂蓋(5a1)相接處涂覆有一圈彈性密封膠。

4.根據(jù)權利要求1-3中任意一項所述的采用定向水壓集中爆破提高煤層透氣性的方法，其特征在于：在所述定向水壓集中爆破裝置中，所述第一封堵組件(5)還包括套設在管狀本體(5a)外部的彈性耐磨膠套(5f)，所述彈性耐磨膠套(5f)由上往下逐漸擴大呈喇叭形且其頂端與管狀本體(5a)的頂端固定連接，所述壓力腔(5a4)內設有支座(5g)及限位導向桿(5h)，所述支座(5g)水平設置，所述限位導向桿(5h)豎直設置，所述支座(5g)與限位導向桿(5h)滑動連接且可沿限位導向桿(5h)上下移動，所述支座(5g)上鉸接有多根支撐桿(5i)，所述管狀本體(5a)上開設有多個切口，所述支撐桿(5i)的另一端從切口中伸出并鉸接在彈性耐磨膠套(5f)內壁上，所述支座(5g)往上移動時，所述支撐桿(5i)可往外翻轉將彈性耐磨膠套(5f)往外撐大并使其頂壓住炮孔壁。

5.根據(jù)權利要求4所述的采用定向水壓集中爆破提高煤層透氣性的方法，其特征在于：在所述定向水壓集中爆破裝置中，所述隔板(5a2)上豎直開設有一個通孔(5a2a)，所述定向爆破管(1)頂端的蓋板上開設有穿線孔，用于引爆所述雷管(3)的導線依次從穿線孔、通孔(5a2a)、壓力腔(5a4)及壓力通道(5a5)往外穿出。