[发明专利]一种使用电脉冲水力致裂一体化装置进行深孔松爆的方法

说明书

一种使用电脉冲水力致裂一体化装置进行深孔松爆的方法，包括：向煤体施工多个钻孔；将电脉冲水力致裂一体化装置的前端伸入到钻孔的深处，之后将高压储能电容器的充电端与高压充电电源相连，将胶囊注水管和钻孔注水管分别与水源相连；打开第一阀门向胶囊封孔器内注水，使胶囊封孔器膨胀；打开第二阀门，通过钻孔注水管向钻孔内注入静压水；开启高压充电电源对高压储能电容器中充电，当电压达到预定值时断开高压充电电源，闭合高压储能电容器的放电开关将高压储能电容器中存储的电能通过放电电极在水中释放。本发明的深孔松爆方法，利用电脉冲水力致裂一体化装置实现了松爆作业中的放置放电电极、注水、封孔和抽线管的一体化操作，作业效率高。

技术领域

本发明涉及矿用设备的使用方法，具体涉及一种使用电脉冲水力致裂一体化装置进行深孔松爆的方法。

背景技术

采煤工作面回采过程中，为防止突出发生，须尽可能增加煤体透性，使瓦斯充分预排。在煤炭开采不断向地底延伸时，深部出现的高地应力、高瓦斯含量、高瓦斯吸附压力、煤岩的高非均质性和低渗透性的问题越来越严重。综合机械化工作面的快速推进，采场应力来不及平衡。这些都共同导致采煤工作面的卸压带长度不足，煤炭生产中，通常以加大炸药用量来提高松爆效果，这种方式存在较大安全隐患。专利CN201610713505公开了一种新型深孔水压爆破装置和爆破方法，将炸药筒包裹在水袋中，再将水袋装入钻孔，水袋注水后实施爆破。这种爆破方法，由于水仅存在于在水袋中，没有渗入岩层裂隙，因此其爆破仅能松动钻孔周围有限的岩层，而不能对钻孔周围的整个岩层进行松动。

发明内容

本发明的目的在于提供一种使用电脉冲水力致裂一体化装置进行深孔松爆的方法，集注水、放电于一体，以提高井下深孔的松爆效率。

为实现上述发明目的，本发明的技术方案如下：

一种使用电脉冲水力致裂一体化装置进行深孔松爆的方法，所使用的电脉冲水力致裂一体化装置包括放电电极、高压线缆、线管、高压储能电容器、胶囊封孔器、钻孔注水管和胶囊注水管，放电电极固定在线管的前端，高压线缆的一端与放电电极相连，高压线缆的另一端穿过线管后与高压储能电容器相连，胶囊封孔器串在线管上，胶囊注水管的前端伸入到胶囊封孔器内，钻孔注水管的前端穿过胶囊封孔器，胶囊注水管上安装有第一阀门，钻孔注水管上安装有第二阀门；进行深孔松爆的方法包括步骤：

S1：煤层回采时，向煤体施工2个以上钻孔；

S2：将电脉冲水力致裂一体化装置的前端伸入到钻孔的深处，之后将高压储能电容器的充电端与高压充电电源相连，将胶囊注水管和钻孔注水管分别与水源相连；

S3：打开第一阀门向胶囊封孔器内注水，使胶囊封孔器膨胀；打开第二阀门，通过钻孔注水管向钻孔内注入静压水，直至无法再注入后关闭第二阀门；

S4：开启高压充电电源对高压储能电容器中充电，当电压达到预定值时断开高压充电电源，闭合高压储能电容器的放电开关将高压储能电容器中存储的电能通过放电电极在水中释放。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述步骤S4之后还包括步骤S5：再次开启所述高压充电电源对所述高压储能电容器进行充电，当电压再次达到预定值时，再次闭合所述放电开关进行放电，重复放电50～100次后停止放电。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述步骤S5之后还包括步骤S6：打开第二阀门降低钻孔内的水压，打开第一阀门使胶囊封孔器松弛，固定住胶囊封孔器，同时将线管向钻孔外退出1～2m。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述步骤S6之后还包括步骤S7：重复步骤S3～S6，当放电电极与胶囊封孔器之间的距离为2m时，停止松爆作业。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述步骤S7之后还包括步骤S8：打开第二阀门降低钻孔内的水压，打开第一阀门使胶囊封孔器松弛，之后从钻孔中撤出电脉冲水力致裂一体化装置。