[发明专利]基于聚能爆破的定向水力致裂方法

权利要求书

1.一种基于聚能爆破的定向水力致裂方法，其特征在于，包括如下步骤：

a．在工作面两端头沿煤层（5）上方各打一个倾斜的致裂钻孔（K），同时分别在机巷和风巷超前工作面靠两巷外帮侧沿顶板向上施工5-10个致裂钻孔（K）；

b．在施工好的致裂钻孔（K）内逐一安装多节聚能管（G），聚能管（G）的管壁两侧开有若干聚能孔（J），安装前在除Ⅰ号聚能管（G₁）外的所有聚能管（G）内分别穿入细电线（6），将矿用水胶炸药（13）装入每个聚能管（G）内，每个聚能管（G）的两端均用炮泥填塞，同时在聚能管（G）的末端连接一发电雷管（7），将Ⅰ号聚能管（G₁）的电雷管脚线（10）引出插入快速接头的公头（8），再将Ⅱ号聚能管（G₂）前端的细电线（6）插入快速接头的母头（9），将Ⅱ号聚能管（G₂）末端的细电线（6）和电雷管脚线（10）一起插入快速接头的公头（8），同时将Ⅲ号聚能管（G₃）前端的细电线（6）插入快速接头母头（9），依次逐个连接至最后一节聚能管（G），所述的向致裂钻孔（K）内送装的所有聚能管（G）的聚能孔（J）朝向一致，均沿预裂方向；

c．将Ⅰ号聚能管（G₁）送入致裂钻孔（K）内，把Ⅰ号聚能管（G₁）的快速接头的公头（8）与Ⅱ号聚能管（G₂）前端快速接头的母头（9）插接在一起，然后将Ⅱ号聚能管（G₂）送入致裂钻孔（K）内，将Ⅱ号聚能管（G₂）快速接头的公头（8）与Ⅲ号聚能管（G₃）快速接头的母头（9）插接在一起，聚能管（G）与聚能管（G）之间设有防止聚能管转向的限位装置（11），依次送入并连接多节聚能管（G）至致裂钻孔（K）内，在致裂钻孔（K）孔口处装入一节空聚能管（G_k）；

d．用膨胀螺栓（18）封孔防止聚能管（G）滑落，同时将雷管脚线（10）引出至孔外，将1~3个致裂钻孔（K）孔外的电雷管脚线（10）并联，引爆炸药进行聚能爆破，使爆炸能量优先沿聚能孔（J）方向产生爆生裂隙（14），卸除膨胀螺栓（18），用水管冲洗爆破后的致裂钻孔（K），再向钻孔内送入与注水泵（16）相连的封孔器（15）进行封孔；

或采用封孔器（15）封孔，同时将雷管脚线（10）引出至孔外，将1~3个致裂钻孔（K）孔外的电雷管脚线（10）并联，连接好注水管路向致裂钻孔（K）内注满水，进行水压聚能爆破，使爆炸能量优先沿聚能孔（J）方向产生爆生裂隙（14）；

e．打开水泵（16）开关向致裂钻孔（K）内注入高压水（17）进行水力致裂，使致裂钻孔（K）周边的爆生裂隙（14）进一步扩展；

f．当致裂钻孔（K）孔壁或周边出现渗水或注水压力小于5MPa时，关闭注水阀，停止注水。

2.根据权利要求1所述的一种定向聚能爆破的水力致裂方法，其特征在于：所述靠两巷外帮侧沿顶板向上施工的致裂钻孔（K）深度为5~10m。

3.根据权利要求1所述的一种定向聚能爆破的水力致裂方法，其特征在于：所述的聚能管（G）采用PVC管。