【摘要】 一种基于聚能爆破的定向水力致裂方法，在工作面顶板或煤体内打致裂钻孔至设定位置，致裂孔的深度和角度根据现场条件和工程需要确定但不应小于5m，将聚能管送入致裂孔深部并封孔，进行定向聚能爆破。通过爆破在钻孔内壁聚能孔方向形成一定深度的定向爆生裂隙。用水冲洗净钻孔后，在钻孔爆破段以浅安装封孔器封孔，向钻孔内进行高压注水，在水压力作用下定向爆生裂隙会继续扩展，从而实现定向水力致裂。可有效控制水力致裂过程中裂缝的扩展方向，也可进行水压聚能爆破致裂，减少由于爆破所引发的安全隐患，大大减小了对围岩的冲击波、地震波影响，增大钻孔间距，减少钻孔费用和劳动强度。施工工艺简单、节省炸药，安全可靠、切缝效果好。 【专利类型】发明授权 【申请人】中国矿业大学 【申请人类型】学校 【申请人地址】221116 江苏省徐州市大学路1号中国矿业大学科技处 【申请人地区】中国 【申请人城市】徐州市 【申请人区县】铜山区 【申请号】CN201210166457.0 【申请日】2012-05-28 【申请年份】2012 【公开公告号】CN102678117B 【公开公告日】2014-10-29 【公开公告年份】2014 【授权公告号】CN102678117B 【授权公告日】2014-10-29 【授权公告年份】2014.0 【IPC分类号】E21C37/12; F42D3/04 【发明人】黄炳香; 程庆迎; 陈树亮; 张统 【主权项内容】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)，5-10个致裂钻孔(K)的深度为5~10m；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)内分别穿入长为1.5m的电线(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)，电雷管脚线(10)长0.3m；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(Gk)；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，引爆炸药进行水压聚能爆破，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。 【当前权利人】中国矿业大学 【当前专利权人地址】江苏省徐州市大学路1号中国矿业大学科技处 【专利权人类型】公立 【统一社会信用代码】12100000466007570L 【引证次数】5.0 【自引次数】2.0 【他引次数】3.0 【家族引证次数】5.0 【家族被引证次数】30

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