可控沖擊波，煤礦以后就靠它了
來源：西安閃光能源科技有限公司 發(fā)布時間：2019-06-12無論是瓦斯抽采,還是瓦斯開發(fā)利用,通過技術(shù)改造實(shí)現(xiàn)煤層增透均是一個難題。傳統(tǒng)的煤層增透方式,包括煤層鉆孔深孔預(yù)裂爆破、煤體水力壓裂等。這些技術(shù)雖然起到了一定作用,但沒有對煤層整體實(shí)現(xiàn)卸壓增透,也沒有從根本上解決區(qū)域性瓦斯治理難題。
2010 年以來，西安交通大學(xué)邱愛慈院士團(tuán)隊(duì)在國際上首先提出采用基于脈沖功率技術(shù)的重復(fù)可控強(qiáng)沖擊波激勵煤層的設(shè)想，研制了可用于現(xiàn)場作業(yè)的可控沖擊波產(chǎn)生裝置，形成了現(xiàn)場煤層增透作業(yè)工藝，驗(yàn)證了該項(xiàng)原創(chuàng)性技術(shù)對煤層增透的可控性，體現(xiàn)了增產(chǎn)解堵效果以及對煤層無污染傷害、作業(yè)經(jīng)濟(jì)性高等技術(shù)優(yōu)勢。
用沖擊波對煤層進(jìn)行增透：電脈沖可控沖擊波技術(shù)是利用水中高壓放電的脈沖大電流或金屬絲電爆炸,在局部范圍內(nèi)形成能量快速沉積,產(chǎn)生等離子體,使放電通道劇烈膨脹擴(kuò)張,從而推動水介質(zhì)形成沖擊波,形成多方向的多條裂隙，達(dá)到煤層增透效果。
電脈沖可控沖擊波煤層增透原理
根據(jù)電脈沖可控沖擊波技術(shù)作業(yè)模式，煤層加載沖擊波的方式可分為單次加載和重復(fù)加載，兩者基本原理相似，但有所差異。單次加載的沖擊波強(qiáng)度和作用區(qū)域可根據(jù)沖擊波幅值和煤層孔隙、裂隙結(jié)構(gòu)以及力學(xué)性質(zhì)來控制，增透機(jī)理與爆炸沖擊波相似。與深孔預(yù)裂爆破等單次作用的措施相比，在煤層中同一區(qū)域重復(fù)作用的沖擊波技術(shù)，則在機(jī)理上具有創(chuàng)新性意義。
以脈沖功率技術(shù)為基礎(chǔ)，利用水中高壓放電的脈沖大電流或金屬絲電爆炸，在局部范圍內(nèi)形成能量的快速沉積，產(chǎn)生等離子體，使放電通道劇烈膨脹擴(kuò)張，從而推動水介質(zhì)形成沖擊波。當(dāng)沖擊波在儲層巖石中傳播時，沖擊波的波峰出現(xiàn)在波陣面上，波頭上升時間可忽略，在波陣面上發(fā)生物態(tài)參數(shù)的間斷，
在煤層鉆孔中，沖擊波以柱面波定向作用于周圍煤儲層，煤層既是沖擊波作用的對象，也是傳播沖擊波的介質(zhì)。之后，沖擊波一邊對儲層做功，破壞其結(jié)構(gòu)，同時消耗能量而衰減，一邊傳遞剩余能量到更遠(yuǎn)端。
因此，在與鉆孔不同的距離上，沖擊波對煤層的作用模式不同，作用效果也不同。
