[发明专利]一种电脉冲辅助机械钻进的煤层快速钻孔方法

摘要

一种电脉冲辅助机械钻进的煤层快速钻孔方法，首先利用带有一定压力的导电离子溶液浸泡钻孔前方的煤体，使煤体导电性增强，然后利用高压电脉冲发生器，对钻孔前方煤体进行放电，产生巨大的能量直接作用在煤体上，使煤体产生裂缝，从而降低机械钻进阻力，最后启动钻机，进一步延伸钻孔。本发明一方面可显著提高深长钻孔的钻进速度，保证钻孔的施工效率，另一方面能有效延长钻具的使用寿命。

主权项

1.一种电脉冲辅助机械钻进的煤层快速钻孔方法，首先利用带有一定压力的导电离子溶液浸泡钻孔前方的煤体，使煤体导电性增强，然后利用高压电脉冲发生器，对钻孔前方煤体进行放电，产生巨大的能量直接作用在煤体上，使煤体产生裂缝，降低机械钻进阻力，最后启动钻机，进一步延伸钻孔；其特征是：具体操作步骤如下：a、在煤层(1)内施工一个2m深的钻孔(2)；b、安装高压电脉冲发生器(14)、高压注水泵站(19)和排水泵站(21)，连接钻头(3)、螺旋钻杆(4)和钻机(5)，在钻头(3)内部镶嵌针状正电极(7)、针状负电极(8)和高压注水管(16)，针状正电极(7)和针状负电极(8)嵌入钻头(3)尾部内腔的一端经电缆(12)和压线鼻子(13)与高压电脉冲发生器(14)的正负极连接，针状正电极(7)和针状负电极(8)伸出钻头(3)的另一端紧挨着煤层(1)，高压注水管(16)经高压管接头(15)连接至高压注水泵站(19)和排水泵站(21)；c、利用封孔器(6)对钻孔(2)进行密封，通过高压注水泵站(19)和高压注水管(16)向钻孔(2)内注入一定压力的离子溶液，保持钻孔(2)内水压力恒定1‑2h，然后通过排水泵站(21)抽出钻孔(2)内的剩余离子溶液，从而使钻孔(2)前方煤体浸入导电离子溶液；d、开启高压电脉冲发生器(14)进行充电，当电压达到设定值时，通过针状正电极(7)和针状负电极(8)对钻孔(2)前方煤体进行放电，多次放电后，关闭高压电脉冲发生器(14)；e、开启钻机(5)，利用螺旋钻杆(4)和钻头(3)继续推进钻孔(2)，当钻进阻力增大、排渣量减小的时候，停止钻进；f、当螺旋钻杆(4)长度不够时，停止钻进，续接螺旋钻杆(4)，安装时，将电缆(12)和高压注水管(16)分别用压线鼻子(13)和高压管接头(15)连接，安装完成后，继续钻进；g、重复c‑d‑e‑f，直至钻孔(2)达到预定深度。