[发明专利]一种煤矿井下煤层钻孔高压气体压裂增透方法及系统

权利要求书

1.一种煤矿井下煤层钻孔高压气体压裂增透的系统，包括煤矿井下压风系统，其特征在于煤矿井下压风系统连接注气系统，注气系统分别连接注液系统、注浆系统，煤矿井下压风系统的压风管路（9）与风动主管路（21）之间连接有第四阀门（22），风动主管路（21）通过四通管（25）分别连接第一支管路（27）、第二支管路（28）、第三支管路（34），第一支管路（27）上设有第六阀门（26）并与气动增压泵（3）连接，第二支管路（28）上设有第八阀门（29）并与风动第一注浆泵（31）连接，第三支管路（34）上设有第七阀门（33）并与风动第二注浆泵（35）连接，风动主管路（21）上连接有第四阀门（22）。

2.根据权利要求1所述一种煤矿井下煤层钻孔高压气体压裂增透的系统，其特征在于所述注气系统由制氮机（1）、第一阀门（2）、注气管路（11）、气动增压泵（3）、集气罐（4）、第二阀门（6）、减压阀（7）、第二压力表（8）、第三阀门（10）、第一三通管（12）、第二三通管（18）、压裂抽采管（15）依次连接组成，其中第一三通管（12）的一个连接端连接有背压阀（16），第二三通管（18）的一个连接端与第十阀门（19）连接，集气罐（4）设有第一压力表（5）。

3.根据权利要求1所述一种煤矿井下煤层钻孔高压气体压裂增透的系统，其特征在于所述注液系统包括风动第一注浆泵（30）、第一注浆管（14）、第五阀门（32）；风动第一注浆泵（30）通过与第一注浆管（14）之间的连接管道上连接有第五阀门（32）。

4.根据权利要求1所述一种煤矿井下煤层钻孔高压气体压裂增透的系统，其特征在于所述注浆系统包括风动第二注浆泵（35）、第二注浆管（13）、第九阀门（24）；风动第二注浆泵（35）与第二注浆管（13）之间的连接管道上连接有第九阀门（24）。

5.根据权利要求1所述一种煤矿井下煤层钻孔高压气体压裂增透的系统，其特征在于所述背压阀的压力调节为30~50MPa。

6.一种煤矿井下煤层钻孔高压气体压裂增透方法，采用权利要求1所述的一种煤矿井下煤层钻孔高压气体压裂增透的系统，其特征在于压风管路中的空气经第四阀门进入风动主管路，打开第七阀门，空气进入第三支管路，带动风动第二注浆泵，打开第九阀门，将水泥砂浆由第二注浆管注入煤层钻孔，直至水泥砂浆从第二注浆管中溢出时，关闭第九阀门；

待水泥砂浆完全凝固后，打开第八阀门，空气进入第二支管路，带动风动第一注浆泵，打开第五阀门，将堵漏粘液由第一注浆管注入煤层钻孔，直至堵漏粘液从压裂抽采管中溢出时，关闭第五阀门；

打开第六阀门，空气进入第一支管路，带动气动增压泵，将制氮机产生的氮气注入集气罐中，当集气罐中氮气压力达到80~90MPa时，打开第二阀门，调节减压阀，使氮气压力降至30~50MPa，打开第三阀门，经压裂抽采管注入煤层钻孔，注气20~60min，气体将堵漏粘液压入裂隙中；当注气压力低于20MPa，持续注气30~60min，停止压裂；关闭第三阀门、第六阀门，打开第十阀门，由抽采系统对煤层瓦斯进行抽采。