[发明专利]一种提高煤矿瓦斯抽采效果的压裂方法及装置

摘要

本发明属于瓦斯抽采技术领域，涉及一种提高煤矿瓦斯抽采效果的压裂方法及装置，在井下钻设瓦斯抽采孔后下入射孔头和爆破筒，连接高压作业管线和高压进水管线，用支撑装置顶住爆破筒，依次泵入气体和高压液，气体压力达到一定值后，射孔头射开煤层，继续泵入高压液实施压裂作业。上述两管线与爆破筒相连，爆破筒能密封瓦斯抽采孔。本发明装置可在现场快速组装，支撑装置及爆破筒确保压裂作业安全可靠；本装置可重复使用，成本低。

主权项

一种提高煤矿瓦斯抽采效果的压裂方法，其特征是，一、在煤矿井下回采工作面上利用钻机钻设一个孔径为45～120mm，孔深为40～200m的瓦斯抽采孔，并在回采工作面相对位置安装好支撑装置(3)；二、利用支撑装置(3)的水平液压缸(3a)先将射孔头(2)顶入瓦斯抽采孔，再将爆破筒短节(1a)逐级连接后下入瓦斯抽采孔，直到下至设计深度，爆破筒短节(1a)为外侧带有橡胶塞的无缝钢管；三、将高压作业管线(4a)和高压进水管线(4b)分别与密封盖(1f)上的作业加注口和密封固定加注口连接后，利用支撑装置(3)的水平液压缸(3a)顶住爆破筒(1)；四、在巷道安全区域装备作业监测设备(5)，在巷道作业面对应的地面上装备裂缝监测设备；五、打开高压水管线闸门(4c)，利用乳化液泵(4h)对爆破筒短节(1a)中无缝钢管与橡胶塞之间的环空进行加压，直到压力升至设计值1～20MPa后再关闭高压水管线闸门(4c)；六、打开高压气瓶管线闸门(4f)，利用高压气瓶(4g)对爆破筒(1)进行加压，直到爆破筒(1)内气压升至设计值0.4～0.6Mpa，再关闭高压气瓶管线闸门(4f)，打开乳化液泵管线闸门(4i)，利用乳化液泵(4h)将水以一定的排量泵入爆破筒(1)；七、随着乳化液泵(4h)不断将水泵入爆破筒(1)，爆破筒(1)内压力不断升高，当压力超过爆破筒(1)内引爆片(1c)最大拉伸强度时，引爆片(1c)破裂，继而爆破筒(1)内高压气体快速泄压，在射孔头(2)所在空腔形成气爆，产生冲击波，使射孔头(2)上的玻璃珠高速冲击瓦斯抽采孔的孔壁，在整个孔壁上形成一段小孔；八、乳化液泵(4h)继续以一定的排量将水高压泵入爆破筒(1)，高压水挤入上述孔壁上一段小孔而形成裂缝；九、当裂缝监测设备发现裂缝无法扩展或施工压力超过额定值时，停止乳化液泵(4h)作业并关闭乳化液泵管线闸门(4i)，同时打开高压返排管线闸门(4j)开始泄压返排；十、泄压结束后，打开高压水管线闸门(4c)，卸掉爆破筒(1)中无缝钢管与橡胶塞之间的环空压力，再利用支撑装置(3)中水平液压缸(3a)将爆破筒短节(1a)逐级上提完后，将瓦斯抽采孔封孔后实施瓦斯抽采作业。