[發明專利]一種多脈沖式CO2

在審

• 申請號: 202110459696.4
• 申請日: 2021-04-27
• 公開（公告）號: CN113431543A
• 公開（公告）日: 2021-09-24
• 發明（設計）人: 曹運興;張軍勝;張新生;郭帥房;田林;孟兵兵;曹雍星;曹克鶴
• 申請（專利權）人: 河南理工大學;河南神華能源工程有限公司;焦作市興良爆破環保科技有限責任公司;河南方舟新能源股份有限公司
• 主分類號: E21B43/26
• 分類號: E21B43/26;E21B33/10;E21B7/04;E21B43/00
• 代理公司: 鄭州隆盛專利代理事務所(普通合伙) 41143
• 代理人: 何強

1.根據權利要求1所述的一種多脈沖式CO2致裂煤層瓦斯治理方法，其特征在于包括以下步驟：

(1)在高瓦斯及突出煤層區域根據煤層分布結構，選擇在硬分層施工鉆孔；

(2)選用ZDY4000以上鉆機進行鉆孔施工，低速慢進，排出鉆孔內的鉆屑，鉆孔平直光滑，鉆孔孔徑d為：63～131mm，鉆孔深度L為：80～300m；

(3)用歐姆表檢測CO2致裂器，其電阻在1.3～1.8Ω之間；

(4)選用不同充裝量、爆破壓力CO2致裂器置入鉆孔，2～4支CO2致裂器為一組，CO2致裂器總長度占鉆孔深度L的50％～85％，檢測合格的CO2致裂器采用軟連接雙向緩沖裝置，使用鉆機逐一將CO2致裂器推入鉆孔；

(5)采用兩個封孔器進行封孔：其中封孔器一連接CO2致裂器，封孔器二外徑為鉆孔孔徑的40％～50％，使用鉆機將封孔器一推送到距離孔口15～18m；連接封孔器二，封孔器外徑為鉆孔孔徑的60％～80％，使用鉆機將封孔器推送到距離孔口3～5m；兩個封孔器使用連接桿連接。分別將封孔器一、封孔器二注水，壓力8～10MPa；

(6)固定CO2致裂系統，防止致裂器飛出鉆孔，保證安全施工。調整鉆機方位，將鉆機液壓立柱升起頂在巷道頂板，穩定鉆機，使用鉆桿鏈接封孔器二4，并將鉆桿牢固在鉆機的動力頭上，鉆桿與動力頭之間放置道木，關閉鉆機電源；

(7)設置警戒線，禁止所有人員進入施工區域，將導線引置警戒線以外，通電啟動鉆孔內的CO2致裂系統，完成多次脈沖式CO2致裂施工；

(8)完成多次脈沖式CO2致裂施工后，將致裂系統退卸出鉆孔；

(9)實施瓦斯抽采鉆孔，進一步瓦斯抽采。

2.根據權利要求1所述的一種多脈沖式CO2致裂煤層瓦斯治理方法，其特征在于：CO2致裂鉆孔間距為6～12m。

3.根據權利1要求所述的一種多脈沖式CO2致裂煤層瓦斯治理方法，其特征在于：CO2致裂器的充裝量為2.0～2.8Kg；爆破壓力為80～300MPa，破裂壓力誤差小于5％。

4.根據權利要求1所述的一種多脈沖式CO2致裂煤層瓦斯治理方法，其特征在于：瓦斯抽采鉆孔，鉆孔孔徑為113mm，深度大于CO2致裂鉆孔深度，鉆孔間距2、3、5m；注漿封孔深度大于18m，封孔段長度大于8m。

5.根據權利要求1所述的一種多脈沖式CO2致裂煤層瓦斯治理方法，其特征在于：CO2致裂工藝和瓦斯抽采鉆孔工藝先后順序可以調整。