[發明專利]基于微波輻射和注液結合的提高堅硬煤層割煤效率的方法

在審

• 申請號: 202210098454.1
• 申請日: 2022-01-27
• 公開（公告）號: CN114352280A
• 公開（公告）日: 2022-04-15
• 發明（設計）人: 朱志潔;孫晨;范超軍;陳鎣;韓軍;宋衛華;霍丙杰
• 申請（專利權）人: 遼寧工程技術大學
• 主分類號: E21C41/18
• 分類號: E21C41/18;E21F7/00;E21B43/24;E21B33/13
• 代理公司: 沈陽東大知識產權代理有限公司 21109
• 代理人: 李在川

1.一種基于微波輻射和注液結合的提高堅硬煤層割煤效率的方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1：在工作面回采前，在工作面運輸順槽和回風順槽靠近工作面的煤壁，向工作面的內側設置多個鉆孔；

步驟2：對各個鉆孔依次通過微波發生設備，對鉆孔周圍煤體進行煤體加熱預裂；

步驟3：撤出微波發生設備，安裝注液管路，采用聚氨酯封孔材料進行封孔；通過注液管路向鉆孔內注入亞氨基二琥珀酸四鈉IDS和十二烷基硫酸鈉SDS的混合溶液，對煤體進一步弱化；

步驟4：重復步驟2和3，完成整個工作面即兩回采巷道工作面內側所有鉆孔的微波加熱預裂和注液弱化工作，實現工作面煤體裂隙發育、強度降低，改善工作面回采時割煤效率和難度。

2.根據權利要求1所述的基于微波輻射和注液結合的提高堅硬煤層割煤效率的方法，其特征在于，所述鉆孔距巷道底板的距離為1.5-2m，鉆孔的間距為10-20m，鉆孔的直徑為70-130mm，鉆孔的長度為(L/2-5)m，L為工作面長度。

3.根據權利要求1所述的基于微波輻射和注液結合的提高堅硬煤層割煤效率的方法，其特征在于，所述微波發生設備包括金屬桿體、微波天線、微波發生器、矩形波導、波導轉換器和同軸波導；所述微波天線固定在金屬桿體的一端；所述微波發生器、矩形波導、波導轉換器、同軸波導和微波天線依次按順序相連。

4.根據權利要求3所述的基于微波輻射和注液結合的提高堅硬煤層割煤效率的方法，其特征在于，所述步驟2的過程如下：

步驟2.1：由金屬桿體將固定在其一端的微波天線送入鉆孔的孔底；

步驟2.2：啟動微波發生設備中的微波發生器，微波能量通過矩形波導的約束后由波導轉換器傳遞至同軸波導，同軸波導將微波輸送至微波天線，最終將微波天線輻射出的微波作用在周圍的煤體上，對煤體進行致裂；

步驟2.3：向孔外移動微波天線3-5m，重復步驟2.2，直至整個鉆孔完成預裂。

5.根據權利要求1所述的基于微波輻射和注液結合的提高堅硬煤層割煤效率的方法，其特征在于，所述亞氨基二琥珀酸四鈉IDS和十二烷基硫酸鈉SDS在混合溶液中的質量分數均為0.02-0.07％，注液壓力為2-5MPa，注液時間為3-7天。