[發(fā)明專利]一種使用電脈沖水力致裂一體化裝置進(jìn)行深孔松爆的方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811190914.3
• 申請(qǐng)日: 2018-10-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109209328A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-01-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 齊大海
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 徐州市三成鑄業(yè)有限公司
• 主分類號(hào): E21B43/26
• 分類號(hào): E21B43/26;E21F7/00
• 代理公司: 南京縱橫知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32224
• 代理人: 馬進(jìn)

一種使用電脈沖水力致裂一體化裝置進(jìn)行深孔松爆的方法，包括：向煤體施工多個(gè)鉆孔；將電脈沖水力致裂一體化裝置的前端伸入到鉆孔的深處，之后將高壓儲(chǔ)能電容器的充電端與高壓充電電源相連，將膠囊注水管和鉆孔注水管分別與水源相連；打開(kāi)第一閥門(mén)向膠囊封孔器內(nèi)注水，使膠囊封孔器膨脹；打開(kāi)第二閥門(mén)，通過(guò)鉆孔注水管向鉆孔內(nèi)注入靜壓水；開(kāi)啟高壓充電電源對(duì)高壓儲(chǔ)能電容器中充電，當(dāng)電壓達(dá)到預(yù)定值時(shí)斷開(kāi)高壓充電電源，閉合高壓儲(chǔ)能電容器的放電開(kāi)關(guān)將高壓儲(chǔ)能電容器中存儲(chǔ)的電能通過(guò)放電電極在水中釋放。本發(fā)明的深孔松爆方法，利用電脈沖水力致裂一體化裝置實(shí)現(xiàn)了松爆作業(yè)中的放置放電電極、注水、封孔和抽線管的一體化操作，作業(yè)效率高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及礦用設(shè)備的使用方法，具體涉及一種使用電脈沖水力致裂一體化裝置進(jìn)行深孔松爆的方法。

背景技術(shù)

采煤工作面回采過(guò)程中，為防止突出發(fā)生，須盡可能增加煤體透性，使瓦斯充分預(yù)排。在煤炭開(kāi)采不斷向地底延伸時(shí)，深部出現(xiàn)的高地應(yīng)力、高瓦斯含量、高瓦斯吸附壓力、煤巖的高非均質(zhì)性和低滲透性的問(wèn)題越來(lái)越嚴(yán)重。綜合機(jī)械化工作面的快速推進(jìn)，采場(chǎng)應(yīng)力來(lái)不及平衡。這些都共同導(dǎo)致采煤工作面的卸壓帶長(zhǎng)度不足，煤炭生產(chǎn)中，通常以加大炸藥用量來(lái)提高松爆效果，這種方式存在較大安全隱患。專利CN201610713505公開(kāi)了一種新型深孔水壓爆破裝置和爆破方法，將炸藥筒包裹在水袋中，再將水袋裝入鉆孔，水袋注水后實(shí)施爆破。這種爆破方法，由于水僅存在于在水袋中，沒(méi)有滲入巖層裂隙，因此其爆破僅能松動(dòng)鉆孔周?chē)邢薜膸r層，而不能對(duì)鉆孔周?chē)恼麄€(gè)巖層進(jìn)行松動(dòng)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種使用電脈沖水力致裂一體化裝置進(jìn)行深孔松爆的方法，集注水、放電于一體，以提高井下深孔的松爆效率。

為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種使用電脈沖水力致裂一體化裝置進(jìn)行深孔松爆的方法，所使用的電脈沖水力致裂一體化裝置包括放電電極、高壓線纜、線管、高壓儲(chǔ)能電容器、膠囊封孔器、鉆孔注水管和膠囊注水管，放電電極固定在線管的前端，高壓線纜的一端與放電電極相連，高壓線纜的另一端穿過(guò)線管后與高壓儲(chǔ)能電容器相連，膠囊封孔器串在線管上，膠囊注水管的前端伸入到膠囊封孔器內(nèi)，鉆孔注水管的前端穿過(guò)膠囊封孔器，膠囊注水管上安裝有第一閥門(mén)，鉆孔注水管上安裝有第二閥門(mén)；進(jìn)行深孔松爆的方法包括步驟：

S1：煤層回采時(shí)，向煤體施工2個(gè)以上鉆孔；

S2：將電脈沖水力致裂一體化裝置的前端伸入到鉆孔的深處，之后將高壓儲(chǔ)能電容器的充電端與高壓充電電源相連，將膠囊注水管和鉆孔注水管分別與水源相連；

S3：打開(kāi)第一閥門(mén)向膠囊封孔器內(nèi)注水，使膠囊封孔器膨脹；打開(kāi)第二閥門(mén)，通過(guò)鉆孔注水管向鉆孔內(nèi)注入靜壓水，直至無(wú)法再注入后關(guān)閉第二閥門(mén)；

S4：開(kāi)啟高壓充電電源對(duì)高壓儲(chǔ)能電容器中充電，當(dāng)電壓達(dá)到預(yù)定值時(shí)斷開(kāi)高壓充電電源，閉合高壓儲(chǔ)能電容器的放電開(kāi)關(guān)將高壓儲(chǔ)能電容器中存儲(chǔ)的電能通過(guò)放電電極在水中釋放。

作為本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案，所述步驟S4之后還包括步驟S5：再次開(kāi)啟所述高壓充電電源對(duì)所述高壓儲(chǔ)能電容器進(jìn)行充電，當(dāng)電壓再次達(dá)到預(yù)定值時(shí)，再次閉合所述放電開(kāi)關(guān)進(jìn)行放電，重復(fù)放電50～100次后停止放電。

作為本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案，所述步驟S5之后還包括步驟S6：打開(kāi)第二閥門(mén)降低鉆孔內(nèi)的水壓，打開(kāi)第一閥門(mén)使膠囊封孔器松弛，固定住膠囊封孔器，同時(shí)將線管向鉆孔外退出1～2m。

作為本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案，所述步驟S6之后還包括步驟S7：重復(fù)步驟S3～S6，當(dāng)放電電極與膠囊封孔器之間的距離為2m時(shí)，停止松爆作業(yè)。

作為本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案，所述步驟S7之后還包括步驟S8：打開(kāi)第二閥門(mén)降低鉆孔內(nèi)的水壓，打開(kāi)第一閥門(mén)使膠囊封孔器松弛，之后從鉆孔中撤出電脈沖水力致裂一體化裝置。