[发明专利]钻孔丙酮侵袭与水力压裂相结合的交替式煤层增透方法

说明书

本发明公开了一种钻孔丙酮侵袭与水力压裂相结合的交替式煤层增透方法，属于煤矿井下煤层增透相关技术领域。该方法利用丙酮溶剂对煤体进行侵袭作业，在丙酮作用下，煤体受到侵袭，产生新的裂隙。然后利用水力压裂对媒体进行压裂作业，促进煤体孔隙和裂隙的生长发育，提高煤体渗透率，为煤体中瓦斯解吸流动创造良好条件。本发明将丙酮侵袭与水力压裂相结合，改善煤层孔隙裂隙结构、提升煤体渗透率、促进瓦斯解吸流动，从而为提高煤层瓦斯抽采效率创造良好条件。

技术领域

本发明涉及一种钻孔丙酮侵袭与水力压裂相结合的交替式煤层增透方法，属于煤矿井下煤层增透相关技术领域，尤其适用于松软高瓦斯低透气性煤层。

背景技术

目前，我国的瓦斯抽采手段主要是钻孔抽采，对煤层透气性有着较高的要求，而且随着我国煤矿开采深度的不断加深，煤层透气性对瓦斯抽采的制约越来越严重，良好的煤层增透技术成为了煤矿深层开采的必备技术。为了解决这一难题，已有诸多学者对此进行了大量的研究，水力压裂是一种常用的煤层增透手段，但是现有的水力压裂技术效果不稳定，在地应力作用下，压裂裂隙会快速闭合，存在卸压不充分等现象。而利用有机溶剂对煤体进行侵袭，可使煤体受到侵袭，产生新的裂隙。如果先对煤体利用溶剂侵袭，再进行水力压裂作业，可改善煤层孔隙裂隙结构、提升煤体渗透率、促进瓦斯解吸流动，定能达到一种高效的煤层增透目的。经过实验研究，丙酮溶剂对煤体的侵袭作用明显，且丙酮易溶于水，在侵袭作业之后进行水力压裂作业的同时，可以同时达到清除丙酮的效果，达到一水两用的效果。这种钻孔丙酮侵袭与水力压裂相结合的交替式煤层增透方法定能取得理想的效果。

发明内容

技术问题：本发明的目的是克服已有技术中存在的不足之处，提供一种方法简单、能够大幅提高煤层增透效果的钻孔丙酮侵袭与水力压裂相结合的交替式煤层增透方法。

技术方案：本发明的一种钻孔丙酮侵袭与水力压裂相结合的交替式煤层增透方法，包括在煤层中施工一个压裂孔和设在压裂孔两侧的两个抽放孔，其特征在于，还包括以下步骤：

a、在施工完成后的压裂孔内送入溶剂管，直至溶剂管的前端到达压裂孔的顶部；

b、在溶剂管的外露端连接三通，三通的一端连接溶剂泵，溶剂泵连接溶剂箱，溶剂泵前端安装溶剂阀门；三通另一端连接高压胶管，高压胶管依次连接高压水泵和水箱，高压水泵前端安装水泵阀门,水泵阀门前端安装压力表；

c、在压裂孔两侧的抽放孔内分别送入抽放管，直至抽放管的前端到达抽放孔顶部，将抽放管的外露端与废液处理系统相连接；

d、管路布置完成之后，用封孔器对抽放孔和压裂孔进行封孔；

e、封孔作业完成后，打开溶剂阀门，使溶剂箱中的丙酮溶剂经过溶剂泵、三通和溶剂管注入到煤层中进行侵袭作业；

f、侵袭作业完成后，关闭溶剂阀门，打开水泵阀门，使水箱中的水经过高压水泵、高压胶管、三通和溶剂管对煤层实施水力压裂，同时，丙酮溶剂溶于水后形成稀丙酮溶液，经抽放管输送至废液处理系统；

g、当压力表显示压力明显上升时，关闭水泵阀门，将抽放管与井下瓦斯管网连接，进行瓦斯抽采。

所述溶剂管的外露端距离孔口0.1-0.15m位置处。

所述抽放管的外露端距离孔口0.1-0.15m位置处。

有益效果：由于采用了上述技术方案，本发明将丙酮侵袭与水力压裂相结合，能够大幅提高煤层增透效果。在丙酮作用下，煤体受到侵袭，产生新的裂隙，然后利用水力压裂对媒体进行压裂作业，促进煤体孔隙和裂隙的生长发育，提高煤体渗透率，为煤体中瓦斯解吸流动创造良好条件，改善了煤层孔隙裂隙结构、提升了煤体渗透率、促进了瓦斯解吸流动，从而为提高煤层瓦斯抽采效率创造良好条件，在本技术领域内具有广泛的实用性。

附图说明