[發明專利]一種電脈沖輔助機械鉆進的煤層快速鉆孔方法

有效

• 申請號: 201810081618.3
• 申請日: 2018-01-29
• 公開（公告）號: CN108343378B
• 公開（公告）日: 2019-09-03
• 發明（設計）人: 林柏泉;李彥君;張祥良;李永;孔佳;朱傳杰;任潔;王正
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: E21B7/00
• 分類號: E21B7/00
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 樓高潮

一種電脈沖輔助機械鉆進的煤層快速鉆孔方法，首先利用帶有一定壓力的導電離子溶液浸泡鉆孔前方的煤體，使煤體導電性增強，然后利用高壓電脈沖發生器，對鉆孔前方煤體進行放電，產生巨大的能量直接作用在煤體上，使煤體產生裂縫，從而降低機械鉆進阻力，最后啟動鉆機，進一步延伸鉆孔。本發明一方面可顯著提高深長鉆孔的鉆進速度，保證鉆孔的施工效率，另一方面能有效延長鉆具的使用壽命。

技術領域

本發明涉及一種適用于煤層深長鉆孔的鉆孔方法，尤其是一種電脈沖輔助機械鉆進的煤層快速鉆孔方法。

背景技術

我國礦井地質條件復雜，隨著礦井開采深度的不斷增加，瓦斯災害已成為制約煤礦安全高效生產的一大因素，瓦斯抽采是治理瓦斯災害的重要手段，其中涉及到向煤層施工瓦斯抽采鉆孔，高效、安全的鉆孔方法對瓦斯抽采效率有著重要的影響。

目前煤礦鉆孔使用的傳統機械鉆進方法，主要是利用鉆齒對煤體的沖擊、刮削和剪切作用破碎煤體，從而推進鉆孔，這種方法結構簡單，操作方便，但在深孔鉆進中，隨著鉆孔深度的增加，鉆桿承受的扭矩和拉力逐步增大，施工難度顯著增大，導致施工效率降低，鉆具磨損嚴重。

發明內容

為了克服現有技術的上述不足，本發明提供一種電脈沖輔助機械鉆進的煤層快速鉆孔方法，該方法既能夠顯著提高深長鉆孔的鉆進速度，保證鉆孔的施工效率，又能有效延長鉆具的使用壽命。

本發明解決其技術問題采用的技術方案是：首先利用帶有一定壓力的導電離子溶液浸泡鉆孔前方的煤體，使煤體導電性增強，然后利用高壓電脈沖發生器，對鉆孔前方煤體進行放電，產生巨大的能量直接作用在煤體上，使煤體產生裂縫，降低機械鉆進阻力，最后啟動鉆機，進一步延伸鉆孔。

相比現有技術，本發明的一種電脈沖輔助機械鉆進的煤層快速鉆孔方法，先利用帶有一定壓力的導電離子溶液增強煤體的導電性，再利用高壓電脈沖發生器產生巨大的能量直接作用于煤體上，對煤層進行預先致裂，使鉆孔前方煤體產生裂縫，減小了機械鉆進的阻力，有效提高了鉆進效率，延長了鉆頭的使用壽命，解決了深長鉆孔鉆進困難的問題。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。

圖1為本發明一個實施例的施工示意圖。

圖2為圖1中的Ⅰ-Ⅰ剖面圖。

圖中：1-煤層，2-鉆孔，3-鉆頭，4-螺旋鉆桿，5-鉆機，6-封孔器，7-針狀正電極，8-針狀負電極，9-絕緣活塞，10-絕緣彈簧，11-絕緣彈簧支架，12-電纜，13-壓線鼻子，14-高壓電脈沖發生器，15-高壓管接頭，16-高壓注水管，17-壓力表，18-注水開關，19-高壓注水泵站，20-排水開關，21-排水泵站。

具體實施方式

為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明的一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明的保護范圍。

圖1和圖2示出了本發明一個較佳的實施例的結構示意圖，圖1中的一種電脈沖輔助機械鉆進的煤層快速鉆孔方法，具體步驟如下：

a、在煤層1內施工一個2m深的鉆孔2；