高壓射流鑽割一體化卸壓防突方法

《高壓射流鑽割一體化卸壓防突方法》是中國礦業大學於2009年7月14日申請的專利，該專利的申請號為2009101821194，申請公布號為CN101614133，公布日為2009年12月30日，發明人是林柏泉、翟成、吳海進、張連軍、楊威。該發明適用於煤礦高瓦斯低透氣性突出煤層區域性卸壓防突。

《高壓射流鑽割一體化卸壓防突方法》將高壓射流方法與鑽孔施工方法相結合，實現鑽進和割縫割一體化。當壓控鑽割鑽頭鑽進到煤層預定位置後，在鑽孔內運用壓力25～35兆帕、流量40～80升/分鐘的高壓射流對鑽孔兩側的煤體進行切割，割縫過程中的煤流量在4～8千克/分鐘，在鑽孔兩側形成一條半徑400～700毫米、縫寬25毫米的扁平縫槽，利用高壓射流將切割下來的煤體帶出孔外。採用該方法後，增加了煤體暴露面積，且扁平縫槽相當於局部範圍內開採了一層極薄的保護層，鑽孔附近煤體得到了卸壓，煤體透氣性提高了200～300倍，給煤層內部卸壓、瓦斯釋放和流動創造了良好的條件。該方法煤層卸壓範圍大、整體卸壓充分，提高抽放煤層瓦斯的能力，起到防止突出的有效作用，具有廣泛的實用性。

2013年10月，《高壓射流鑽割一體化卸壓防突方法》獲得第十五屆中國專利優秀獎。

（概述圖為《高壓射流鑽割一體化卸壓防突方法》摘要附圖）

基本介紹

• 中文名：高壓射流鑽割一體化卸壓防突方法
• 類別：發明專利
• 公布號：CN101614133
• 公布日：2009年12月30日
• 申請號：2009101821194
• 申請日：2009年7月14日
• 申請人：中國礦業大學
• 地址：江蘇省徐州市南三環路中國礦業大學科技處
• 發明人：林柏泉、翟成、吳海進、張連軍、楊威
• 分類號：E21F7/00（2006.01）I、E21B7/00（2006.01）I
• 專利代理機構：南京經緯專利商標代理有限公司
• 代理人：唐惠芬

專利背景

煤與瓦斯突出是煤礦開採過程中的嚴重自然災害一，隨著開採深度的增加，煤層瓦斯壓力和含量增大，煤質鬆軟，煤層透氣性低，瓦斯突出危險性進一步加大，突出次數日漸增多，造成的災害也日益嚴重。為了消除高瓦斯低透氣性突出煤層的突出危險性，中國自20世紀70年代以來對高瓦斯低透氣性突出危險煤層進行了多種防突方法的探索性試驗研究。

截至2009年7月，高瓦斯低透氣性突出煤層工作面消突方法措施主要有：開採保護層、區域性瓦斯預抽、超前鑽孔、深孔注水、水力沖孔、深孔鬆動爆破和深孔控制爆破等。各種措施在局部或多或少都起到了一定的效果，這些防突方法普遍存在著整體卸壓不夠充分，容易出現實施方法後效檢指標超限，施工工序複雜等問題。

發明內容

專利目的

《高壓射流鑽割一體化卸壓防突方法》的目的是提供一種方法簡單，省時省力，卸壓效果好高壓射流鑽割一體化卸壓防突方法。

技術方案

（1）用鑽機將帶有高壓密封的通孔鑽桿向煤層順層或穿層鑽孔至設定位置；

（2）啟動鑽機進行退鑽作業，同時啟動高壓泵站，通過鑽孔內的高壓密封通孔鑽桿將一定壓力和流量的高壓射流對鑽孔兩側的煤體進行邊退鑽邊切割，使鑽孔兩側形成一定寬度和高度的扁平縫槽；

（3）對煤層段進行割縫；在穿層鑽孔情況下，對煤層段全長進行割縫；對煤層順層鑽孔，在距離鑽孔孔口5～10米處停止割縫作業，直接退出鑽桿；

（4）繼續下一個鑽孔的鑽進、割縫作業。

所述的一定壓力為25～30兆帕，流量為40～80升/分鐘；所述在鑽孔兩側形成的扁平縫槽半徑為400～700毫米、縫寬為25毫米。