[发明专利]一种基于水热耦合压裂煤体石门揭煤方法

摘要

本发明公开的基于水热耦合压裂煤体石门揭煤方法，首先在岩层巷道断面上依次施工主压裂孔、分支压裂孔和引导孔，主压裂孔布置在一个等边三角形中心位置处，分支压裂孔的开孔位置分别布置在该等边三角形的三个顶点处，其终孔位置在该等边三角形中心线处相聚，引导孔处在以主压裂孔为圆心，半径为5～15m的圆上；压裂设备包括由智能水箱、压裂泵构成的注水设备和注粉器组成。通过井下风压将注粉器中的生石灰粉注入主压裂孔和分支压裂孔中；通过注水设备对主压裂孔进行水力压裂，生石灰粉在高压水的携带下进入裂缝，同时生石灰粉和水分发生热反应生成大量的热，实现水热耦合压裂煤体石门揭煤。通过基于水热耦合压裂煤体石门揭煤方法，降低了预揭煤煤层的地应力和瓦斯压力，安全性效果显著，成本低。

主权项

一种基于水热耦合压裂煤体石门揭煤方法，其特征在于包括以下步骤：a.在岩层(14)巷道断面(1)依次施工主压裂孔(2)和三个分支压裂孔(3)，主压裂孔(2)布置在一个等边三角形中心位置处，三个分支压裂孔(3)的开孔位置分别布置在该等边三角形的三个顶点处，三个分支压裂孔(3)的终孔位置在该等边三角形中心线处相聚，使主压裂孔(2)、三个分支压裂孔(3)在煤层(15)内贯通，主压裂孔(2)与分支压裂孔(3)的开孔间距为2～3m；b.开孔间距为2～3m；施工四个引导孔(4)，使四个引导孔(4)处在以主压裂孔(2)为圆心，半径为5～15m的圆上；c.在主压裂孔(2)孔口连接压裂设备，所述压裂设备包括由智能水箱(5)、压裂泵(6)构成的注水设备和注粉器(12)组成。注水设备的出水管和注粉器的出粉管通过三通(10)连接在一起，三通(10)的出口经高压胶管(7)与压裂管(11)相连接，注水设备的出水管、注粉器(12)的出粉管上分别设有单向阀A(8‑1)和单向阀B(8‑2)；d.采用常规的封孔方法依次对主压裂孔(2)、分支压裂孔(3)和引导孔(4)进行钻孔密封；e.向注粉器(12)中加入一定量的生石灰粉(13)，通过井下风压将注粉器(12)中的生石灰粉(13)注入主压裂孔(2)中，待所有分支压裂孔(3)全部出粉时，停止注粉；f.打开压裂泵(6)，通过注水设备对主压裂孔(2)进行水力压裂，在主压裂孔(2)和分支压裂孔(3)周围产生裂缝，生石灰粉(13)在高压水的携带下进入裂缝，同时生石灰粉(13)和水分发生热反应生成大量的热，实现水热耦合压裂煤体；g.重复步骤e、f，当四个引导孔(4)全部出现水流出时，停止水热耦合压裂，拆除压裂设备，将主压裂孔(2)、分支压裂孔(3)和引导孔(4)联入瓦斯抽采管网，进行瓦斯抽采；h.当煤层(15)瓦斯含量小于8m3/t时，停止瓦斯抽采，按照常规揭煤方法揭开煤层(15)。