1.一种基于二元复合液的急倾斜特厚煤层瓦斯治理方法,其特征在于,依次包括以下步骤:
a、制备二元复合液,所述的二元复合液包括清洁压裂液体系和微乳液;
所述的清洁压裂液体系中,以十六烷基三甲基溴化铵溶液与水杨酸钠溶液混合形成的蠕虫状胶束作为压裂液基液,以氯化钾作为稳定剂,以润滑油和水的混合物作为破胶剂;
所述的微乳液的制备方法为:在水中加入SDS表面活性剂、乙醇助表面活性剂和煤油;
根据Young方程,进行离心测试并由润湿接触角来表征润湿作用;通过对比水-煤、SDS-煤、乳-煤接触角,选定微乳液效果最好时的成分配比范围,并确定最适用的微乳液,将所选微乳液与所述的清洁压裂液体系混合即为二元复合液;
b、借助水力压裂方法和水射流割缝方法将所述的二元复合液注入煤体,形成煤体二元复合液体压裂增透瓦斯抽采体系;
c、通过瓦斯抽采流量变化特征及分析、煤层透气性系数变化特征及分析、煤体的瓦斯自然解吸速度变化特征及分析、工作面回风流瓦斯浓度变化特征及分析、钻屑量指标理论分析对急倾斜特厚煤层抽采瓦斯治理效果进行考察分析,即达到对急倾斜特厚煤层瓦斯的治理;
步骤a中,最适用的微乳液的确定方法为:
将SDS表面活性剂磨碎后加入到装有温蒸馏水的容器中,充分搅拌直至SDS表面活性剂完全溶解制成质量分数为1%的SDS溶液;
将乙醇、蒸馏水、SDS溶液、煤油在室温下按一定比例混合1小时,四种物质自发形成透明均质的微乳液,按照水油比分别为2:1、1:2、1:1分批进行微乳液合成,制作成水包油型、油包水型和双连续型透明微乳液;
煤样制备:将原煤破碎,使用粉碎机进行磨粉,经过筛选得到粒径为20目、120目和325目的煤粉,天平称量0.6g煤粉,放在压饼机模具中使用20Mpa的力进行压实得到煤饼,重复压制得到多个不同粒径的待测煤饼;
通过离心测试、接触角测量实验室实验对比三相微乳液的润湿特性,选取接触角小润湿性能最好的微乳液即为最适用的微乳液。
2.根据权利要求1所述的一种基于二元复合液的急倾斜特厚煤层瓦斯治理方法,其特征在于:所述的十六烷基三甲基溴化铵溶液的浓度为1%~5%,所述的水杨酸钠溶液的浓度为0.5%~4.5%,所述的氯化钾的加入量为压裂液基液重量的1%~5%。
3.根据权利要求1所述的一种基于二元复合液的急倾斜特厚煤层瓦斯治理方法,其特征在于:步骤b中,所述的水力压裂方法中压裂系统包括压裂泵、水箱、压力表、截止阀、流量计、压力传感器和专用封孔器,所述的压力传感器和流量计分别用来监测管路流量和压力的瞬时量和累积量,所述的压裂泵通过管路将所述水箱的水泵送进钻孔。
4.根据权利要求3所述的一种基于二元复合液的急倾斜特厚煤层瓦斯治理方法,其特征在于:在水射流割缝时,选用钻割一体钻头,所述的钻割一体钻头包括钻杆、扩充钻头、控制装置、钻头、喷嘴、控制阀门及出水孔,所述的控制装置位于所述的扩充钻头与所述的钻头之间,所述的控制阀门位于所述的控制装置内,所述的控制装置根据控制阀门来控制管路的畅通与闭合。