[發明專利]一種定向水力裂切煤層卸壓增透裝置及卸壓增透方法

有效

• 申請號: 202111499717.1
• 申請日: 2021-12-09
• 公開（公告）號: CN114165198B
• 公開（公告）日: 2022-07-05
• 發明（設計）人: 李峰;王琛琛;劉漢武;孫潤川;相廣友
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學（北京）
• 主分類號: E21B43/00
• 分類號: E21B43/00;E21B43/26;E21C37/12;E21F7/00
• 代理公司: 鄭州立格知識產權代理有限公司 41126
• 代理人: 張妍

1.一種定向水力裂切煤層卸壓增透方法，其特征在于，所述方法由卸壓增透裝置實現，所述卸壓增透裝置包括水箱，與水箱出口相連的高壓水泵，與高壓水泵出口相連的軟管，與軟管出口相連的推進桿，以及位于推進桿端部的脹裂器，所述脹裂器位于煤層鉆孔中定向裂縫處，所述推進桿穿過煤層底部的底板延伸至煤層內，所述脹裂器包括裂切軟體，所述裂切軟體充滿液體時呈紡錘體狀，且紡錘體的直徑大于鉆孔的直徑，裂切軟體頂部設有上部殼體，裂切軟體底部設有下部殼體，裂切軟體中心貫穿有注液管，注液管頂部與上部殼體固定連接，注液管上位于裂切軟體內的部分圓周上設有篩孔；所述上部殼體、下部殼體、注液管均由硬質合金制作，所述軟管為高壓軟管，高壓軟管與推進桿之間還設有一個高壓蝶閥；所述推進桿由多段桿體首尾相接組成，每段桿體上均設有刻度，每個桿體一端設有母接頭，另一端設有公接頭，公接頭端部呈錐狀且公接頭上車有兩個環形凹槽，環形凹槽內設有O型密封圈；所述卸壓增透方法包括以下步驟：

（1）使用鉆機鉆孔至設計孔深處停鉆，采用高壓磨料氣體射流煤層割縫裝置對卸壓煤層進行定向割縫，預制煤層定向裂縫，之后采用高壓空氣洗孔；

（2）根據鉆孔施工參數記錄表將脹裂器推送至煤層預制的定向裂縫處；

（3）打開高壓蝶閥，開啟高壓水泵，向脹裂器內注入高壓水，觀察高壓水泵壓力表示數，達到設定裂切壓力后先關閉水泵，然后關閉高壓蝶閥；

（4）拆除高壓軟管，對高壓軟管管路進行排水卸壓，搬運高壓水泵至下一個裂切鉆孔，對下一個裂切鉆孔重復（1）-（3）中的步驟；

（5）煤層卸壓增透工作結束后，打開各個裂切鉆孔尾端的高壓蝶閥，對脹裂器進行排水卸壓，拆除鉆孔中的脹裂器，而后將裂切鉆孔連接礦井瓦斯抽采系統進行抽采。

2.如權利要求1所述的定向水力裂切煤層卸壓增透方法，其特征在于：位于推進桿末端的桿體一端設有公接頭，另一端外表面車有錐形螺紋，該桿體通過其端部的錐形螺紋與注液管固定連接。