[发明专利]一种水力割缝与酸化脱矿相协同的煤层增透方法

说明书

一种水力割缝与酸化脱矿相协同的煤层增透方法，属于煤矿井下瓦斯抽采相关技术领域。该方法向煤层内施工一个水力割缝钻孔，然后退钻，利用水力割缝设备在煤层内割出多个扁平缝槽，并在水力割缝钻孔两侧施工两个酸化孔。然后，将瓦斯抽采管送入水力割缝钻孔内，将注液管和回液管送入酸化孔内。酸液通过缝槽对煤层进行酸化脱矿处理，通过回液管将酸化孔内的残余酸液排出，排出的酸液经过过滤可以循环使用。水力割缝大大增加了酸液与煤体的接触面积，同时，酸液可以实现循环使用，提高了资源的利用率。本发明将水力割缝与酸化脱矿相结合，增大了煤层透气性，从而大幅度提高了瓦斯抽采效果。

技术领域

本发明涉及一种水力割缝与酸化脱矿相协同的煤层增透方法，属于煤矿井下瓦斯抽采相关技术领域，尤其适用于坚硬且矿物质含量高的煤层。

背景技术

瓦斯抽采是治理瓦斯灾害的关键技术，而煤层渗透率是是制约瓦斯抽采的主要因素。我国煤层具有高吸附、微孔隙、低渗透的特点，煤层中的矿物颗粒容易对原生裂隙产生封堵，从而降低煤体渗透率。目前，国内外学者提出采用酸化脱矿方法提高煤层渗透性，然而，由于煤矿开采深度的逐步加大，煤体原生裂隙和孔隙度逐渐变小，导致酸液与煤体接触面积较小，煤层酸化增透效果有限。因此，亟需提出一种新方法，提高煤层酸化增透效果。

发明内容

技术问题：本发明的目的是克服已有技术中存在的不足之处，提供一种方法简单、能够大幅提高煤层增透效果的水力割缝与酸化脱矿相协同的煤层增透方法。

技术方案：本发明的水力割缝与酸化脱矿相协同的煤层增透方法，包括在煤层中施工一个钻孔，还包括以下步骤：

a、从底板向煤层内施工一个水力割缝钻孔至顶板，然后退钻；

b、利用水力割缝设备由内而外间隔在煤层内割出多个扁平缝槽；

c、在水力割缝钻孔的两侧施工两个与多个扁平缝槽相互贯通的酸化孔，直至顶板；

d、向水力割缝钻孔内送入瓦斯抽采管，同时向酸化孔内送入注液管和回液管，之后利用封孔器对水力割缝钻孔和酸化孔进行密封；

e、在注液管的外端接口处依次连接酸液泵和酸液箱，并在回液管外端接口处连接过滤器；

f、打开酸液泵，将酸液箱中的酸液经过注液管注入酸化孔内，酸液通过多个扁平缝槽渗入煤层，对煤层进行酸化脱矿处理6-10小时；

g、通过回液管将酸化孔内的残余酸液排出，酸液进入过滤器过滤掉煤渣，剩余的酸液循环使用；

h、取下注液管连接酸液泵的接口，将瓦斯抽采管和注液管与井下瓦斯抽采管网连接，对煤层进行瓦斯抽采。

所述的的酸液为盐酸、草酸、或硫酸液体，浓度为10-15％。

所述的水力割缝钻孔与酸化孔的距离为3.5-4.5m。

有益效果：本发明将水力割缝与酸化脱矿相结合，采用水力割缝方法在坚硬煤层中产生缝槽，对煤层进行酸化脱矿处理，通过酸液渗入缝槽进入深层煤体，大大增加了酸液与煤的接触面积，从而增强了增透效果；同时，使用过酸液通过过滤器可以循环使用，提高了资源的利用率。本发明将水力割缝与酸化脱矿相结合，不仅增大了煤层透气性，而且大幅度提高了瓦斯抽采效果，其方法简便易行，在本技术领域内具有广泛的实用性。

附图说明

图1是本发明的一种水力割缝与酸化脱矿相协同的煤层增透方法示意图。

图中：1-底板，2-煤层，3-水力割缝钻孔，4-顶板，5-缝槽，6-酸化孔，7-瓦斯抽采管，8-注液管，9-回液管，10-封孔器，11-酸液泵，12-酸液箱，13-过滤器。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的一个实施例作进一步的描述：