CN110925015B - 一种利用水射流钻孔空腔瓦斯爆炸增强煤层渗透性技术 - Google Patents

一种利用水射流钻孔空腔瓦斯爆炸增强煤层渗透性技术 Download PDF

Info

Publication number
CN110925015B
CN110925015B CN201911292240.2A CN201911292240A CN110925015B CN 110925015 B CN110925015 B CN 110925015B CN 201911292240 A CN201911292240 A CN 201911292240A CN 110925015 B CN110925015 B CN 110925015B
Authority
CN
China
Prior art keywords
gas
drilling
coal seam
cavity
water jet
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
Application number
CN201911292240.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110925015A (zh
Inventor
王凯
董虎子
郭阳阳
闫凡壮
李昭宾
张翔
娄振
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China University of Mining and Technology Beijing CUMTB
Original Assignee
China University of Mining and Technology Beijing CUMTB
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China University of Mining and Technology Beijing CUMTB filed Critical China University of Mining and Technology Beijing CUMTB
Priority to CN201911292240.2A priority Critical patent/CN110925015B/zh
Publication of CN110925015A publication Critical patent/CN110925015A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110925015B publication Critical patent/CN110925015B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21F—SAFETY DEVICES, TRANSPORT, FILLING-UP, RESCUE, VENTILATION, OR DRAINING IN OR OF MINES OR TUNNELS
    • E21F7/00—Methods or devices for drawing- off gases with or without subsequent use of the gas for any purpose
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/25—Methods for stimulating production
    • E21B43/26—Methods for stimulating production by forming crevices or fractures
    • E21B43/263—Methods for stimulating production by forming crevices or fractures using explosives

Abstract

本发明公开了一种利用水射流钻孔空腔瓦斯爆炸增强煤层渗透性技术，属于煤矿瓦斯治理技术。在煤层底板岩巷中，利用穿层钻孔按照以下过程进行瓦斯治理：首先，在煤层底板岩巷中开凿钻场，向煤层中施工穿层钻孔，并利用高压水射流进行冲孔造穴；其次，对利用高压水射流冲孔后形成的钻孔空腔进行封孔；再者，连接点火总控装置，触发钻孔空腔瓦斯爆炸；最后，待钻孔空腔内瓦斯重新聚集后，再次连接点火总控装置，触发钻孔空腔瓦斯二次爆炸。此方法能够提高工作效率，降低煤层瓦斯压力和含量，提高煤层渗透性，节约成本，安全高效。

Description

一种利用水射流钻孔空腔瓦斯爆炸增强煤层渗透性技术
技术领域
本发明涉及一种煤矿瓦斯治理技术，具体地说是一种利用水射流钻孔空腔瓦斯爆炸增强煤层渗透性技术。
背景技术
随着开采技术的不断改进和开采深度的持续增加，我国煤炭开发逐渐向深部延伸。进入深部以后，地质条件复杂、煤层透气性低、瓦斯压力高、瓦斯含量大等特点成为制约煤炭安全高效开采的主要因素。
目前，水力冲孔是一种行之有效的卸压增透措施，它是一种以岩柱作为安全保障，穿层钻孔施工，利用高压水射流冲击煤体，从而在煤层中形成较大的空腔，加大瓦斯的逸散面积，达到增加煤层透气性的目的。但是，冲孔后形成的空腔内壁不断有瓦斯涌出，使得空腔内一直存在大量高浓度瓦斯。在不具备抽采系统的矿井，这些瓦斯一旦大量涌入巷道中，将会给矿井的通风系统造成极大的困难；另一方面，如果煤层渗透性较低，即使进行瓦斯抽采，也会耗时耗力且无法达到理想效果。
发明内容
本发明针对上述现有技术存在的问题，提供一种利用水射流钻孔空腔瓦斯爆炸增强煤层渗透性技术。
本发明的一种利用水射流钻孔空腔瓦斯爆炸增强煤层渗透性技术，其特征在于，具体方法如下：在煤层底板岩巷中，利用穿层钻孔按照以下过程进行瓦斯治理：
第一阶段：在煤层(2)的底板岩巷(10)中，利用钻机(20)施工穿层钻孔(4)，穿透岩层(3)进入煤层(2)。钻进到指定位置后，将冲孔钻杆(19)，通过高压管(21)与高压泵(22)相连，利用高压水射流进行冲孔造穴，形成钻孔空腔(1)；
第二阶段：在一段设置有筛孔(23)的四分管(6)中安置好细导线(5)，然后将带有筛孔(23)的一端伸入钻孔空腔(1)中，孔口使用封孔法兰(7)固定，并封孔，待封孔完毕后，将细导线(5)穿过承压软管(8)与总控箱(9)相连；
第三阶段：打开可调阀门(13)，通过外接风管口(14)连接的压风装置，向钻孔空腔(1)中缓慢输入新鲜风流，并查看总控箱(9)上的瓦斯浓度显示屏(12)的示数。待瓦斯浓度降低到9％左右时，按下总控箱(9)上的电打火装置按钮(11)，触发钻孔空腔(1)中瓦斯发生爆炸。
第四阶段：待钻孔空腔(1)内瓦斯重新聚集后，再次连接总控箱(9)重复第三阶段的操作，触发钻孔空腔(1)中瓦斯发生二次爆炸。
所述的总控箱(9)，包括电打火装置按钮(11)、瓦斯浓度显示屏(12)、可调阀门(13)、外接风管口(14)、泄压口(15)、电打火装置(16)、瓦斯传感器(17)。
所述的四分管(6)进入钻孔空腔(1)内10cm-20cm。
有益效果：采用上述方案，1、通过钻孔空腔中瓦斯爆炸可有效降低煤层的瓦斯含量。2、钻孔空腔内瓦斯爆炸产生的冲击力可破坏钻孔空腔周围煤体，提高煤层的渗透性。
优点：此方法能够提高工作效率，降低煤层瓦斯压力和含量，提高煤层渗透性，节约成本，安全高效。
附图说明
图1是本发明整体结构示意图
图2是水力冲孔示意图
图3是总控箱结构示意图
图4是电打火装置结构示意图
图5是瓦斯浓度传感器结构示意图
图6是带有筛孔的四分管结构示意图
图中：1-钻孔空腔；2-煤层；3-岩层；4-穿层钻孔；5-细导线；6-四分管；7-封孔法兰；8-承压软管；9-总控箱；10-底板岩巷；11-电打火装置按钮；12-瓦斯浓度显示屏；13-可调阀门；14-外接风管口；15-泄压口；16-电打火装置；1601-叩击结构；1602-托架；1603-压电陶瓷；1604-磷铜片；1605-金属帽；1606-细导线；17-甲烷传感器；18-防喷装置；19-钻杆；20-钻机；21-高压管；22-高压泵；23-筛孔
具体实施方式
下面结合附图，对本发明进行详细说明。
如图1所示，本发明的利用水射流钻孔空腔瓦斯爆炸增强煤层渗透性技术，具体方法如下：在煤层底板岩巷中，利用穿层钻孔按照以下过程进行瓦斯治理：
第一阶段：在煤层2的底板岩巷10中，利用钻机20施工穿层钻孔4，穿透岩层3进入煤层2。钻进到指定位置后，将冲孔钻杆19，通过高压管21与高压泵22相连，利用高压水射流进行冲孔造穴，形成钻孔空腔1；
第二阶段：在一段设置有筛孔23的四分管6中安置好细导线5，然后将带有筛孔23的一端伸入钻孔空腔1中，孔口使用封孔法兰7固定，并封孔，待封孔完毕后，将细导线5穿过承压软管8与总控箱9相连；
第三阶段：打开可调阀门13，通过外接风管口14连接的压风装置，向钻孔空腔1中缓慢输入新鲜风流，并查看总控箱9上的瓦斯浓度显示屏12的示数。待瓦斯浓度降低到9％左右时，按下总控箱9上的电打火装置按钮11，触发钻孔空腔1中瓦斯发生爆炸。
第四阶段：待钻孔空腔1内瓦斯重新聚集后，再次连接总控箱9重复第三阶段的操作，触发钻孔空腔1中瓦斯发生二次爆炸。

Claims (1)

1.一种利用水射流钻孔空腔瓦斯爆炸增强煤层渗透性方法，其特征在于，具体方法如下：在煤层底板岩巷中，利用穿层钻孔按照以下过程进行瓦斯治理：
第一阶段：在煤层(2)的底板岩巷(10)中，利用钻机(20)施工穿层钻孔(4)，穿透岩层(3)进入煤层(2)，钻进到指定位置后，将冲孔钻杆(19)，通过高压管(21)与高压泵(22)相连，利用高压水射流进行冲孔造穴，形成钻孔空腔(1)；
第二阶段：在一段设置有筛孔(23)的四分管(6)中安置好细导线(5)，然后将带有筛孔(23)的一端伸入钻孔空腔(1)中，孔口使用封孔法兰(7)固定，并封孔，待封孔完毕后，将细导线(5)穿过承压软管(8)与总控箱(9)相连；所述的四分管(6)进入钻孔空腔(1)内10cm-20cm；所述的总控箱(9)包括电打火装置按钮(11)、瓦斯浓度显示屏(12)、可调阀门(13)、外接风管口(14)、泄压口(15)、电打火装置(16)、瓦斯传感器(17)；
第三阶段：打开可调阀门(13)，通过外接风管口(14)连接的压风装置，向钻孔空腔(1)中缓慢输入新鲜风流，并查看总控箱(9)上的瓦斯浓度显示屏(12)的示数，待瓦斯浓度降低到9％左右时，按下总控箱(9)上的电打火装置按钮(11)，电打火装置(16)触发钻孔空腔(1)中瓦斯发生爆炸；
第四阶段：待钻孔空腔(1)内瓦斯重新聚集后，再次连接总控箱(9)重复第三阶段的操作，触发钻孔空腔(1)中瓦斯发生二次爆炸。
CN201911292240.2A 2019-12-16 2019-12-16 一种利用水射流钻孔空腔瓦斯爆炸增强煤层渗透性技术 Active CN110925015B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911292240.2A CN110925015B (zh) 2019-12-16 2019-12-16 一种利用水射流钻孔空腔瓦斯爆炸增强煤层渗透性技术

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911292240.2A CN110925015B (zh) 2019-12-16 2019-12-16 一种利用水射流钻孔空腔瓦斯爆炸增强煤层渗透性技术

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110925015A CN110925015A (zh) 2020-03-27
CN110925015B true CN110925015B (zh) 2021-09-28

Family

ID=69862679

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201911292240.2A Active CN110925015B (zh) 2019-12-16 2019-12-16 一种利用水射流钻孔空腔瓦斯爆炸增强煤层渗透性技术

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110925015B (zh)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103195466A (zh) * 2013-03-30 2013-07-10 重庆大学 一种定向水压爆破提高煤层透气性的方法
CN104234739A (zh) * 2014-08-15 2014-12-24 中国矿业大学 一种钻孔内瓦斯爆炸致裂煤体强化抽采方法
CN104314606A (zh) * 2014-08-15 2015-01-28 中国矿业大学 一种钻孔内水力割缝与瓦斯爆炸致裂煤体联合强化抽采方法
CN104500019A (zh) * 2014-11-18 2015-04-08 辽宁工程技术大学 一种促进瓦斯抽采的强化增透方法
CN104612746A (zh) * 2015-01-12 2015-05-13 中国矿业大学 一种钻孔内割-爆耦合式煤体增透方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103195466A (zh) * 2013-03-30 2013-07-10 重庆大学 一种定向水压爆破提高煤层透气性的方法
CN104234739A (zh) * 2014-08-15 2014-12-24 中国矿业大学 一种钻孔内瓦斯爆炸致裂煤体强化抽采方法
CN104314606A (zh) * 2014-08-15 2015-01-28 中国矿业大学 一种钻孔内水力割缝与瓦斯爆炸致裂煤体联合强化抽采方法
CN104500019A (zh) * 2014-11-18 2015-04-08 辽宁工程技术大学 一种促进瓦斯抽采的强化增透方法
CN104612746A (zh) * 2015-01-12 2015-05-13 中国矿业大学 一种钻孔内割-爆耦合式煤体增透方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN110925015A (zh) 2020-03-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102852506B (zh) 一种高压气动爆破卸压增透方法
CN101649740B (zh) 一种用于瓦斯抽采的地面钻井井身结构
CN104405283B (zh) 一种采动区地面钻l型井抽采瓦斯的工艺
CN100591893C (zh) 用于消除突出煤层抽采盲区的沿顶钻孔施工方法
CN104653161A (zh) 煤矿井下脉冲水力割缝-压裂一体化增透抽采装置及方法
CN103195468A (zh) 一种在围岩内进行高效强化抽采的系统工艺
CN105507938A (zh) 钻孔内水力冲孔与预裂爆破联合增透抽采系统的施工方法
CN104863629A (zh) 一种利用复合钻孔抽覆岩下离层瓦斯及排水注浆的方法
CN101936153A (zh) 水力喷射钻孔卸压开采煤层气的方法
CN104895531A (zh) 单一厚煤层地面采动井抽采工艺
CN111022108A (zh) 一种抽采采空区瓦斯的方法
CN104329113A (zh) 一种地面钻孔松动爆破煤层底板卸压抽采瓦斯的方法
CN107120137A (zh) 一种煤巷掘进沿煤层底板深孔预裂爆破抽采方法
CN105507872A (zh) 穿层钻孔内水力冲孔与预裂爆破联合增透抽采系统
CN110925015B (zh) 一种利用水射流钻孔空腔瓦斯爆炸增强煤层渗透性技术
CN201334869Y (zh) 井下松软突出煤层中风压空气钻进装备
CN110965964B (zh) 一种特厚煤层瓦斯抽采方法
CN205297636U (zh) 钻孔内煤层的增透抽采系统
CN108533223A (zh) 一种井下采空区残留煤层气抽采利用系统
CN112302715B (zh) 一种松软砂岩含水层疏降方法
CN209277931U (zh) 一种煤矿井下本煤层瓦斯抽采钻孔一体化装置
CN109268060B (zh) 一种基于强弱强结构爆注一体化区域防突方法
CN105507937A (zh) 一种水射流煤层割缝喷孔处理装置
CN2841953Y (zh) 负压射孔下泵联作抽油机起爆管柱
CN217206449U (zh) 一种定向水力切顶的装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant