一种利用水射流钻孔空腔瓦斯爆炸增强煤层渗透性技术的制作方法

本发明涉及一种煤矿瓦斯治理技术，具体地说是一种利用水射流钻孔空腔瓦斯爆炸增强煤层渗透性技术。

背景技术：

随着开采技术的不断改进和开采深度的持续增加，我国煤炭开发逐渐向深部延伸。进入深部以后，地质条件复杂、煤层透气性低、瓦斯压力高、瓦斯含量大等特点成为制约煤炭安全高效开采的主要因素。

目前，水力冲孔是一种行之有效的卸压增透措施，它是一种以岩柱作为安全保障，穿层钻孔施工，利用高压水射流冲击煤体，从而在煤层中形成较大的空腔，加大瓦斯的逸散面积，达到增加煤层透气性的目的。但是，冲孔后形成的空腔内壁不断有瓦斯涌出，使得空腔内一直存在大量高浓度瓦斯。在不具备抽采系统的矿井，这些瓦斯一旦大量涌入巷道中，将会给矿井的通风系统造成极大的困难；另一方面，如果煤层渗透性较低，即使进行瓦斯抽采，也会耗时耗力且无法达到理想效果。

技术实现要素：

本发明针对上述现有技术存在的问题，提供一种利用水射流钻孔空腔瓦斯爆炸增强煤层渗透性技术。

本发明的一种利用水射流钻孔空腔瓦斯爆炸增强煤层渗透性技术，其特征在于，具体方法如下：在煤层底板岩巷中，利用穿层钻孔按照以下过程进行瓦斯治理：

第一阶段：在煤层(2)的底板岩巷(10)中，利用钻机(20)施工穿层钻孔(4)，穿透岩层(3)进入煤层(2)。钻进到指定位置后，将冲孔钻杆(19)，通过高压管(21)与高压泵(22)相连，利用高压水射流进行冲孔造穴，形成钻孔空腔(1)；

第二阶段：在一段设置有筛孔(23)的四分管(6)中安置好细导线(5)，然后将带有筛孔(23)的一端伸入钻孔空腔(1)中，孔口使用封孔法兰(7)固定，并封孔，待封孔完毕后，将细导线(5)穿过承压软管(8)与总控箱(9)相连；

第三阶段：打开可调阀门(13)，通过外接风管口(14)连接的压风装置，向钻孔空腔(1)中缓慢输入新鲜风流，并查看总控箱(9)上的瓦斯浓度显示屏(12)的示数。待瓦斯浓度降低到9％左右时，按下总控箱(9)上的电打火装置按钮(11)，触发钻孔空腔(1)中瓦斯发生爆炸。

第四阶段：待钻孔空腔(1)内瓦斯重新聚集后，再次连接总控箱(9)重复第三阶段的操作，触发钻孔空腔(1)中瓦斯发生二次爆炸。

所述的总控箱(9)，包括电打火装置按钮(11)、瓦斯浓度显示屏(12)、可调阀门(13)、外接风管口(14)、泄压口(15)、电打火装置(16)、瓦斯传感器(17)。

所述的四分管(6)进入钻孔空腔(1)内10cm-20cm。

有益效果：采用上述方案，1、通过钻孔空腔中瓦斯爆炸可有效降低煤层的瓦斯含量。2、钻孔空腔内瓦斯爆炸产生的冲击力可破坏钻孔空腔周围煤体，提高煤层的渗透性。

优点：此方法能够提高工作效率，降低煤层瓦斯压力和含量，提高煤层渗透性，节约成本，安全高效。

附图说明

图1是本发明整体结构示意图

图2是水力冲孔示意图

图3是总控箱结构示意图

图4是电打火装置结构示意图

图5是瓦斯浓度传感器结构示意图

图6是带有筛孔的四分管结构示意图

图中：1-钻孔空腔；2-煤层；3-岩层；4-穿层钻孔；5-细导线；6-四分管；7-封孔法兰；8-承压软管；9-总控箱；10-底板岩巷；11-电打火装置按钮；12-瓦斯浓度显示屏；13-可调阀门；14-外接风管口；15-泄压口；16-电打火装置；1601-叩击结构；1602-托架；1603-压电陶瓷；1604-磷铜片；1605-金属帽；1606-细导线；17-甲烷传感器；18-防喷装置；19-钻杆；20-钻机；21-高压管；22-高压泵；23-筛孔

具体实施方式

下面结合附图，对本发明进行详细说明。

如图1所示，本发明的利用水射流钻孔空腔瓦斯爆炸增强煤层渗透性技术，具体方法如下：在煤层底板岩巷中，利用穿层钻孔按照以下过程进行瓦斯治理：

第一阶段：在煤层2的底板岩巷10中，利用钻机20施工穿层钻孔4，穿透岩层3进入煤层2。钻进到指定位置后，将冲孔钻杆19，通过高压管21与高压泵22相连，利用高压水射流进行冲孔造穴，形成钻孔空腔1；

第二阶段：在一段设置有筛孔23的四分管6中安置好细导线5，然后将带有筛孔23的一端伸入钻孔空腔1中，孔口使用封孔法兰7固定，并封孔，待封孔完毕后，将细导线5穿过承压软管8与总控箱9相连；

第三阶段：打开可调阀门13，通过外接风管口14连接的压风装置，向钻孔空腔1中缓慢输入新鲜风流，并查看总控箱9上的瓦斯浓度显示屏12的示数。待瓦斯浓度降低到9％左右时，按下总控箱9上的电打火装置按钮11，触发钻孔空腔1中瓦斯发生爆炸。

第四阶段：待钻孔空腔1内瓦斯重新聚集后，再次连接总控箱9重复第三阶段的操作，触发钻孔空腔1中瓦斯发生二次爆炸。