[發(fā)明專(zhuān)利]一種定向鉆樣掩護(hù)巷道掘進(jìn)的新方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210352495.9
• 申請(qǐng)日: 2022-04-05
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114934780A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-08-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡瑩;孫偉濤;楊加強(qiáng);班增灼;李少杰;朱贈(zèng)源
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)煤炭地質(zhì)總局一一九勘探隊(duì)
• 主分類(lèi)號(hào): E21D9/10
• 分類(lèi)號(hào): E21D9/10;E21F7/00;E21F16/00;E21B47/002
• 代理公司: 北京中濟(jì)緯天專(zhuān)利代理有限公司 11429
• 代理人: 李迪

本發(fā)明公開(kāi)了一種定向鉆樣掩護(hù)巷道掘進(jìn)的新方法，包括定向鉆孔：通過(guò)定向鉆進(jìn)行定向水平鉆進(jìn)造穴，從高位巖巷向下鉆進(jìn)，進(jìn)入煤巖結(jié)合部；抽真空：造穴后，對(duì)鉆孔后的孔中進(jìn)行抽真空；注水：將水灌入孔中，再將超聲波振子放入孔中；空腔檢測(cè)：對(duì)孔內(nèi)的水加熱，將水抽出，并在孔中放入熱成像儀進(jìn)行熱成像檢測(cè)，獲得造穴內(nèi)部的溫度數(shù)據(jù)。本發(fā)明所述的一種定向鉆樣掩護(hù)巷道掘進(jìn)的新方法，由于采用了先抽真空后注水，并通過(guò)超聲波振子帶動(dòng)水流震動(dòng)，并且，對(duì)注入孔中的水進(jìn)行升溫，抽水后，再由熱成像儀獲取孔中的熱成像圖，能夠?qū)@孔周?chē)耐咚咕欧懦鋈ィ奖愫罄m(xù)的巷道掘進(jìn)，同時(shí)還能獲取瓦斯分布圖像的獲取以及后續(xù)鉆孔的準(zhǔn)確性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及煤礦開(kāi)采技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種定向鉆樣掩護(hù)巷道掘進(jìn)的新方法。

背景技術(shù)

井下煤巖瓦斯治理是煤礦井下最大的難題，我國(guó)大部分煤層透氣性差，瓦斯含量高、瓦斯壓力大，突出危險(xiǎn)性大。可鉆性差，打鉆施工過(guò)程中易發(fā)生噴孔、頂鉆、抱鉆等事故，鉆孔成形后穩(wěn)定性差，易發(fā)生孔壁坍塌堵孔現(xiàn)象，瓦斯抽采效率低，抽采效果差，瓦斯治理難度大。長(zhǎng)期以來(lái)受松軟煤層滲透率低和鉆孔穩(wěn)定性差因素的影響，松軟高瓦斯煤層瓦斯治理難度大，煤礦瓦斯事故的致死率居高不下，因此松軟高瓦斯煤層礦區(qū)是我國(guó)煤礦重大災(zāi)害的高發(fā)區(qū)域，是制約煤礦企業(yè)發(fā)展的主要原因。

定向鉆進(jìn)技術(shù)以其鉆進(jìn)軌跡可控、鉆孔軌跡精確測(cè)量、鉆孔長(zhǎng)、目標(biāo)層鉆遇率高等顯著的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，近年來(lái)發(fā)展迅速，已成為煤礦井下非常成熟的坑道鉆探技術(shù)，目前已廣泛地應(yīng)用于探放水、瓦斯防治、地質(zhì)構(gòu)造探測(cè)等領(lǐng)域；

目前，現(xiàn)有的定向鉆樣掩護(hù)巷道掘進(jìn)法方法，采用高位巷下向定向鉆進(jìn)技術(shù)，結(jié)合造穴技術(shù)，實(shí)現(xiàn)在目標(biāo)煤層定向鉆進(jìn)、造穴，是通過(guò)下向孔定向鉆進(jìn)鉆機(jī)在高位巷斜向下進(jìn)行定向鉆進(jìn)造穴的一種進(jìn)行瓦斯治理與抽采的方法，實(shí)現(xiàn)省去施工底抽巷的目的；通過(guò)利用高位巷斜向下鉆進(jìn)造穴實(shí)現(xiàn)瓦斯治理與瓦斯抽采，可有效治理瓦斯，抽采效率高，抽采濃度高，成本低。

但本申請(qǐng)發(fā)明在實(shí)現(xiàn)本申請(qǐng)實(shí)施例中的技術(shù)方案的過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)上述技術(shù)至少存在如下技術(shù)問(wèn)題：

1、瓦斯抽取效率差：由于鉆孔時(shí)，只是對(duì)煤層的某一位置與外部連通，但是也只有鉆孔位置的瓦斯能夠被排出，而鉆孔周?chē)耐咚篃o(wú)法被穩(wěn)定的排出，導(dǎo)致煤炭開(kāi)采前需要多次打孔，不但會(huì)帶來(lái)巨大的工作量，同時(shí)也無(wú)法穩(wěn)定的檢測(cè)瓦斯的位置，導(dǎo)致下一次鉆孔也只能根據(jù)經(jīng)驗(yàn)判斷，嚴(yán)重影響后續(xù)巷道的挖掘；

2、防水效果差：傳統(tǒng)的探放水施工時(shí)，掘進(jìn)機(jī)必須讓出工作面，鉆探裝備到達(dá)掘進(jìn)工作面組裝并施工探放水孔，存在鉆孔軌跡不可控、孔深淺、作業(yè)時(shí)間長(zhǎng)等難題，為此，我們提出一種定向鉆樣掩護(hù)巷道掘進(jìn)的新方法。

發(fā)明內(nèi)容

(一)解決的技術(shù)問(wèn)題

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種定向鉆樣掩護(hù)巷道掘進(jìn)的新方法，解決煤炭開(kāi)采前需要多次打孔，帶來(lái)巨大的工作量，同時(shí)也無(wú)法穩(wěn)定的檢測(cè)瓦斯位置的技術(shù)問(wèn)題。

(二)技術(shù)方案

為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：

一種定向鉆樣掩護(hù)巷道掘進(jìn)的新方法，該方法包括以下步驟：

定向鉆孔：通過(guò)定向鉆進(jìn)行定向水平鉆進(jìn)造穴，從高位巖巷向下鉆進(jìn)，進(jìn)入煤巖結(jié)合部；

抽真空：造穴后，對(duì)鉆孔后的孔中進(jìn)行抽真空，使得帶有(鉆孔周?chē)?瓦斯的空腔，內(nèi)壓大于外壓，從而將瓦斯向鉆孔方向移動(dòng)；

注水：將水灌入孔中，再將超聲波振子放入孔中，使得孔中水壓增大，從而將水?dāng)D壓到帶有瓦斯的空腔中，待空腔內(nèi)部充滿(mǎn)空氣，瓦斯從空腔進(jìn)入到鉆孔中，完成瓦斯的排放；

空腔檢測(cè)：對(duì)孔內(nèi)的水加熱，加熱至280～320℃，將水抽出，并在孔中放入熱成像儀進(jìn)行熱成像檢測(cè)，獲得造穴內(nèi)部的溫度數(shù)據(jù)；