CN101581232B - 高压气体冲击破裂煤体瓦斯预抽方法 - Google Patents
高压气体冲击破裂煤体瓦斯预抽方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101581232B CN101581232B CN 200910012055 CN200910012055A CN101581232B CN 101581232 B CN101581232 B CN 101581232B CN 200910012055 CN200910012055 CN 200910012055 CN 200910012055 A CN200910012055 A CN 200910012055A CN 101581232 B CN101581232 B CN 101581232B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- high pressure
- gases
- concussion fracture
- boring
- coal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
- Drilling And Exploitation, And Mining Machines And Methods (AREA)
Abstract
本发明公开了一种高压气体冲击破裂煤体瓦斯预抽方法,包括在煤层中打一冲击破裂钻孔,在冲击破裂钻孔周围打若干控制钻孔后,从冲击破裂钻孔进行煤体冲击破裂,其特征在于冲击破裂钻孔、控制钻孔均可作为瓦斯抽放钻孔。本发明的有益效果是在冲击破裂钻孔周围有控制钻孔,冲击破裂煤体时提高了煤体破裂效果,增强了被破裂煤体的透气性,提高了瓦斯抽放效果。
Description
技术领域
本发明属于煤层瓦斯抽放技术领域,特别涉及高压气体冲击破裂煤体瓦斯抽放技术。
背景技术
目前国内本煤层瓦斯抽放技术主要包括①钻孔瓦斯抽放技术,即高位巷钻孔或煤层水平长钻孔或交叉布孔或网格式穿层钻孔抽放煤层瓦斯;②特种强化瓦斯抽放技术,即炸药预裂爆破超前强化或水力压裂、破裂卸压或水压爆破或水力割缝或水力扩孔或裁剪脉冲、钻孔有控爆破致裂抽放煤层瓦斯。钻孔卸压瓦斯抽放技术一般与钻孔的数量有关,达到良好的抽放效果往往需要打很多钻孔,成本较高。效率较低。特种强化瓦斯抽放技术中预裂爆破瓦斯抽放技术实施中爆破作业会产生火花有引起瓦斯爆炸的可能。涉及的水力压裂、扩孔、水压爆破等技术需要大量装备。工艺比较复杂。
在国外,匈牙利研制并采用高压钢管缆空气破裂系统——high pressure steel line andair breaking system进行采煤。装备主要包括:匈牙利标准的本质安全型电控制系统电连接高压空压机——high pressure compressors,由连接在高压空压机上带高压控制阀门的高压管路连接带高压触发器、高压气体冲击喷嘴的高压储能器。在采煤时,有两种破裂方式。单点破裂和多点破裂。单点破裂是在采煤时,首先在采煤工作面打钻孔,然后将高压储能器插入钻孔内,由匈牙利标准的本质安全型电控制系统启动高压空压机,打开高压控制阀门,通过高压管路进入高压储能器的高压气体促使高压触发器触发,由高压气体冲击喷嘴喷出高压气体破裂煤体后,从钻孔中取出高压储能器,更换高压触发器的压力切片后,再将高压储能器插入钻孔内,打开高压控制阀门,通过高压管路进入高压储能器的高压气体促使高压触发器触发,再由高压气体冲击喷嘴喷出高压气体破裂煤体,分段多次重复致使准备采出的煤体破裂。
单点破裂的高压气体冲击喷嘴设置在高压储能器前端,破裂冲击方向为高压储能器径向的四周。
多点破裂高压气体冲击喷嘴设置在高压储能器的一侧。使用时将高压储能器插入钻孔内,并将高压气体冲击喷嘴方向对准自由面,由匈牙利标准的本质安全型电控制系统启动高压空压机,打开高压控制阀门,通过高压管路进入高压储能器的高压气体促使高压触发器触发,由设置在高压储能器一侧的多个高压气体冲击喷嘴喷出高压气体破裂煤体后,从钻孔中取出高压储能器,更换高压触发器的压力切片后,再将高压储能器插入钻孔内,并将高压气体冲击喷嘴方向对准自由面,打开高压控制阀门,通过高压管路进入高压储能器的高压气体促使高压触发器触发,由高压气体冲击喷嘴喷出高压气体破裂煤体,分段多次重复致使准备采出的煤体破裂。
采用高压钢管缆空气破裂系统——high pressure steel line and air breaking system进行采煤破裂煤体时一般在有自由面基础上进行。2008年5月煤炭科学研究总院沈阳研究院(引进设备时单位的名称为煤炭科学研究总院抚顺分院)从匈牙利引进了一套高压钢管缆空气破裂系统——high pressure steel line and air breaking system。2008年11月28日在煤炭科学研究总院沈阳研究院由匈牙利技术代表参加通过了此采煤用高压钢管缆空气破裂系统——high pressure steel line and air breaking system调试。在采煤用高压钢管缆空气破裂系统——high pressure steel line and air breaking system通过调试后,煤炭科学研究总院沈阳研究院技术人员认为该装备通过改进可用于煤层瓦斯抽放技术领域。目前高压钢管缆空气破裂系统——high pressure steel line and air breaking system的电控制系统为匈牙利标准的本质安全型,另外系统没有行走机构。
发明内容
针对现有煤层瓦斯抽放技术的不足及高压钢管缆空气破裂系统——high pressuresteel line and air breaking system的技术现状,本发明提供一种高压气体冲击破裂煤体瓦斯预抽方法与装备。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种高压气体冲击破裂煤体瓦斯预抽装备,包括电控制系统电连接高压空压机,由连接在高压空压机上带高压控制阀门的高压管路连接带高压触发器、高压气体冲击喷嘴的高压储能器,电控制系统放置在我国标准的本质安全型外壳内,高压空压机底部装设高压空压机行走轴轮。
一种高压气体冲击破裂煤体瓦斯预抽方法,包括在煤层中打一冲击破裂钻孔,在冲击破裂钻孔周围打若干控制钻孔后,从冲击破裂钻孔进行煤体冲击破裂。若干控制钻孔指一个或二个或三个或四个或五个等等。
特点在于:其中冲击破裂钻孔、控制钻孔均可作为瓦斯抽放钻孔。
其中保留煤壁厚度a≥15.0米。
其中冲击破裂钻孔与控制钻孔间距为3.0~30.0米。
本发明的有益效果是:由于高压气体破裂煤体无火花产生,没有引燃引爆瓦斯可能,同时由于在冲击破裂钻孔周围有控制钻孔,冲击破裂煤体时提高了煤体破裂效果,增强了被破裂煤体的透气性,提高了瓦斯抽放效果。
附图说明
图1.本发明第一实施例原理图;
图2.本发明第二实施例原理图。
具体实施方式
附图编号
图中1.电控制系统,2.高压空压机,3.高压空压机行走轴轮,4.高压控制阀门,5.高压管路,6.高压储能器,7.高压触发器,8.高压气体冲击喷嘴,9.煤壁,10.控制钻孔,11.冲击破裂钻孔,12.第一段冲击破裂影响范围,13.第二段冲击破裂影响范围,a.保留煤壁厚度。
图1.所示本发明第一实施例中,一种高压气体冲击破裂煤体瓦斯预抽装备,包括电控制系统1电连接高压空压机2,由连接在高压空压机2上带高压控制阀门4的高压管路5连接带高压触发器7、高压气体冲击喷嘴8的高压储能器6,电控制系统1放置在我国标准的本质安全型外壳内,高压空压机2底部装设高压空压机行走轴轮3。
其中高压空压机2型号为V19/3621 L3/L3-K。高压控制阀门4可在高压管路5中设置多个,高压管路5的长度不够时可接入多段,包括钢管段和柔性高压管路段,高压气体冲击喷嘴8位于高压储能器6的四周,高压气体冲击喷嘴8喷出气体方向位于高压储能器6的四周。
一种高压气体冲击破裂煤体瓦斯预抽方法,包括在煤层中打一冲击破裂钻孔11,在冲击破裂钻孔11周围打二个控制钻孔10后,从冲击破裂钻孔11进行煤体冲击破裂,煤层厚度为2.5米左右,冲击破裂钻孔11与控制钻孔10间距为5.0米,特点在于其中冲击破裂钻孔11、控制钻孔10均作为瓦斯抽放钻孔,其中保留煤壁厚度a=16.0米。
从冲击破裂钻孔11进行煤体冲击破裂过程为:将高压储能器6插入冲击破裂钻孔11内,由本质安全型电控制系统1启动高压空压机2,打开高压控制阀门4,高压气体通过高压管路5进入高压储能器6的高压气体促使高压触发器7触发,由高压气体冲击喷嘴8喷出高压气体破裂煤体后,从钻孔中取出高压储能器6,更换高压触发器7的压力切片后,再将高压储能器6插入钻孔内,本质安全型电控制系统1启动高压空压机2,打开高压控制阀门4,通过高压管路5进入高压储能器6的高压气体促使高压触发器7触发,由高压气体冲击喷嘴8喷出高压气体破裂煤体,分二段重复致使准备预抽瓦斯的煤体破裂。冲击破裂钻孔11、控制钻孔10均作为瓦斯抽放钻孔抽放煤层瓦斯。
图2.所示本发明第二实施例中,一种高压气体冲击破裂煤体瓦斯预抽装备,包括电控制系统1电连接高压空压机2,由连接在高压空压机2上带高压控制阀门4的高压管路5连接带高压触发器7、高压气体冲击喷嘴8的高压储能器6,电控制系统1放置在我国标准的本质安全型外壳内,高压空压机2底部装设高压空压机行走轴轮3。
其中高压空压机2型号为V19/3621 L5。高压控制阀门4可在高压管路5中设置多个,高压管路5的长度不够时可接入多段,包括钢管段和柔性高压管路段,高压气体冲击喷嘴8位于高压储能器6的一测,喷出气体方向位于高压储能器6的一测。
一种高压气体冲击破裂煤体瓦斯预抽方法,包括在煤层中打一冲击破裂钻孔11,在冲击破裂钻孔11周围打一个控制钻孔10后,从冲击破裂钻孔11进行煤体冲击破裂,煤层厚度为2.0米,冲击破裂钻孔11与控制钻孔10间距为3.5米,特点在于其中冲击破裂钻孔11、控制钻孔10均作为瓦斯抽放钻孔,其中保留煤壁厚度a=18.0米。
从冲击破裂钻孔11进行煤体冲击破裂过程为:将高压储能器6插入冲击破裂钻孔11内,将高压气体冲击喷嘴8对准控制钻孔10的方向,由本质安全型电控制系统1启动高压空压机2,打开高压控制阀门4,高压气体通过高压管路5进入高压储能器6的高压气体促使高压触发器7触发,由高压气体冲击喷嘴8喷出高压气体破裂煤体后,从钻孔中取出高压储能器6,更换高压触发器7的压力切片后,再将高压储能器6插入钻孔内,并将高压气体冲击喷嘴8对准控制钻孔10的方向,本质安全型电控制系统1启动高压空压机2,打开高压控制阀门4,通过高压管路5进入高压储能器6的高压气体促使高压触发器7触发,由高压气体冲击喷嘴8喷出高压气体破裂煤体,分二段重复致使准备预抽瓦斯的煤体破裂。冲击破裂钻孔11、控制钻孔10均作为瓦斯抽放钻孔抽放煤层瓦斯。
煤体冲击破裂后,对冲击破裂钻孔和控制钻孔实施封孔,封孔后的冲击破裂钻孔和控制钻孔通过胶管连接到矿井瓦斯抽放系统,利用抽放系统对冲击破裂钻孔和控制钻孔进行煤层瓦斯预抽放。
在本发明实施时,高压空压机2还可选型号为V19/4621 L10或V19/5618 L15/20/25或V19/5621 L15/20/25/30/35或其它现有型号,其产生高压气体压力大于60.0MPa,高压控制阀门4可选用C∈2M AS-01/03 N 100/2008或C∈2M AF-04/03 N 106/2008或其它现有型号。
Claims (1)
1.一种高压气体冲击破裂煤体瓦斯预抽方法,包括在煤层中打一冲击破裂钻孔,在冲击破裂钻孔周围打若干控制钻孔后,其特征在于从冲击破裂钻孔采用高压空压机将高压气体冲击喷嘴(8)对准控制钻孔(10)的方向进行煤体冲击破裂后,从冲击破裂钻孔或/与控制钻孔进行瓦斯抽放。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN 200910012055 CN101581232B (zh) | 2009-06-16 | 2009-06-16 | 高压气体冲击破裂煤体瓦斯预抽方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN 200910012055 CN101581232B (zh) | 2009-06-16 | 2009-06-16 | 高压气体冲击破裂煤体瓦斯预抽方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN101581232A CN101581232A (zh) | 2009-11-18 |
CN101581232B true CN101581232B (zh) | 2013-03-06 |
Family
ID=41363535
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN 200910012055 Active CN101581232B (zh) | 2009-06-16 | 2009-06-16 | 高压气体冲击破裂煤体瓦斯预抽方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN101581232B (zh) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102031954B (zh) * | 2010-12-30 | 2013-06-12 | 河南理工大学 | 煤岩钻孔水力致裂实验装置 |
CN103075137B (zh) * | 2012-12-25 | 2015-12-23 | 重庆大学 | 煤岩钻孔高压水力压裂实验装置 |
CN103234891B (zh) * | 2013-04-22 | 2015-01-07 | 辽宁工程技术大学 | 低渗透煤体高压气体循环脉冲致裂增透实验方法 |
CN110630181B (zh) * | 2019-08-27 | 2021-01-22 | 中国矿业大学 | 一种利用气力耦合作用的煤层扩孔增透方法 |
CN110529090A (zh) * | 2019-09-25 | 2019-12-03 | 高九华 | 一种以爆破气体冲击波激震压裂煤岩增透装置及方法 |
CN113700483B (zh) * | 2021-09-29 | 2023-08-22 | 太原理工大学 | 一种地面钻井卸压的多煤层冲击矿压防治方法 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1492238A (en) * | 1976-06-23 | 1977-11-16 | Moskov Gor Inst | Method for reducing gas and dust emission from a coal sea |
US4391327A (en) * | 1981-05-11 | 1983-07-05 | Conoco Inc. | Solvent foam stimulation of coal degasification well |
CN1055036A (zh) * | 1990-12-28 | 1991-10-02 | 煤炭科学研究总院抚顺分院 | 深孔控制卸压爆破防突技术、工艺与装备 |
US5417286A (en) * | 1993-12-29 | 1995-05-23 | Amoco Corporation | Method for enhancing the recovery of methane from a solid carbonaceous subterranean formation |
CN101012755A (zh) * | 2007-02-11 | 2007-08-08 | 杜志刚 | 煤矿煤层钻孔增加抽放瓦斯量的设备 |
CN101012756A (zh) * | 2007-02-11 | 2007-08-08 | 杜志刚 | 煤矿煤层钻孔增加抽放瓦斯量的方法 |
CN101377124A (zh) * | 2007-08-29 | 2009-03-04 | 王建生 | 水平裸眼导流槽井和糖葫芦井煤层气开采方法 |
-
2009
- 2009-06-16 CN CN 200910012055 patent/CN101581232B/zh active Active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1492238A (en) * | 1976-06-23 | 1977-11-16 | Moskov Gor Inst | Method for reducing gas and dust emission from a coal sea |
US4391327A (en) * | 1981-05-11 | 1983-07-05 | Conoco Inc. | Solvent foam stimulation of coal degasification well |
CN1055036A (zh) * | 1990-12-28 | 1991-10-02 | 煤炭科学研究总院抚顺分院 | 深孔控制卸压爆破防突技术、工艺与装备 |
US5417286A (en) * | 1993-12-29 | 1995-05-23 | Amoco Corporation | Method for enhancing the recovery of methane from a solid carbonaceous subterranean formation |
CN101012755A (zh) * | 2007-02-11 | 2007-08-08 | 杜志刚 | 煤矿煤层钻孔增加抽放瓦斯量的设备 |
CN101012756A (zh) * | 2007-02-11 | 2007-08-08 | 杜志刚 | 煤矿煤层钻孔增加抽放瓦斯量的方法 |
CN101377124A (zh) * | 2007-08-29 | 2009-03-04 | 王建生 | 水平裸眼导流槽井和糖葫芦井煤层气开采方法 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
刘灵秀.对高压气水复合细射流应用于破碎技术的探讨.《陕煤科技》.1985,(第3期), * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN101581232A (zh) | 2009-11-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101581232B (zh) | 高压气体冲击破裂煤体瓦斯预抽方法 | |
CN101614134B (zh) | 钻、爆、抽三位一体卸压防突方法 | |
CN101614135B (zh) | 钻、爆、抽三位一体瓦斯抽采方法 | |
CN102080525B (zh) | 一种高压气体喷射掏穴卸压防突方法 | |
CN108678747B (zh) | 一种脉冲水力致裂控制顶煤冒放性的方法及设备 | |
CN102094668B (zh) | 上抽巷高压水力掏穴卸压消突方法 | |
CN103939077A (zh) | 一种高应力低孔隙率煤层射孔压裂增透方法 | |
CN106703773A (zh) | 液态二氧化碳炮加支撑剂爆破增透方法及装置 | |
CN110195580A (zh) | 一种气液两相联合作用煤层增透方法 | |
CN110630181B (zh) | 一种利用气力耦合作用的煤层扩孔增透方法 | |
CN103510979B (zh) | 干冰爆炸增透装置及其抽放瓦斯的方法 | |
CN110388206A (zh) | 一种等离子体上行致裂残采区遗留煤柱的方法和装置 | |
CN112761587B (zh) | 一种钻孔甲烷多级脉冲聚能燃爆强化抽采方法 | |
CN102042026A (zh) | 煤矿用密集浅孔捕尘器 | |
CN203362135U (zh) | 提高煤层透气性的射孔装置 | |
CN110374665B (zh) | 一种用于极松软煤层抽采钻孔的瓦斯收集装置及使用方法 | |
CN106121644B (zh) | 基于煤岩钻孔平面交联孔网结构的充水承压爆破卸压和支护补强方法 | |
CN113338873B (zh) | 一种页岩气藏多分支井爆压强化抽采方法 | |
CN113338889B (zh) | 一种基于燃爆压裂和水力压裂相结合的页岩气促产方法 | |
CN110344828A (zh) | 等离子体l式消减厚硬顶板及遗留煤柱复合强矿压的方法 | |
CN105840165A (zh) | 一种高瓦斯煤层大采高工作面瓦斯治理方法 | |
CN113338888B (zh) | 一种水平分支井燃爆压裂促进竖井页岩气开采的方法 | |
CN112709574B (zh) | 基于可控冲击波增透的突出煤层消突方法 | |
CN101122239A (zh) | 煤层钻孔内部定向割裂装置 | |
CN106761901A (zh) | 矿用煤岩体冲击防止煤岩动力灾害技术及装备 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
EE01 | Entry into force of recordation of patent licensing contract |
Application publication date: 20091118 Assignee: Co., Ltd of Shenyang research institute of Mei Ke group Assignor: Shenyang Institute of China Coal Research Institute Contract record no.: 2014210000080 Denomination of invention: Method and device for pre-pumping coal body gas by concussion fracture of high-pressure gas Granted publication date: 20130306 License type: Exclusive License Record date: 20141011 |
|
LICC | Enforcement, change and cancellation of record of contracts on the licence for exploitation of a patent or utility model |