1.一种岩层变频脉冲缝网压裂方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、通过改变初始脉冲压力峰值和脉冲频率以适应不同强度岩层；根据每层岩层的物理力学性质及围压确定每层岩层的初始脉冲压力峰值，初始脉冲压力峰值小于恒排量压裂时岩石的破裂压力；根据每层岩层的碰撞力测定实验确定每层岩层的脉冲频率；

S2、设计变频脉冲缝网压裂泵注方案，以第一层岩层对应的初始脉冲压力峰值和脉冲频率压裂5 10 min后将脉冲压力峰值提高2 5 MPa，压裂5 10 min后再将脉冲压力峰值提~ ~ ~高2 5 MPa，依次类推直至第一层岩层压裂结束；然后以第二层岩层对应的初始脉冲压力峰~

值和脉冲频率压裂5 10 min后将脉冲压力峰值提高2 5 MPa，压裂5 10 min后再将脉冲压~ ~ ~力峰值提高2 5 MPa，依次类推直至第二层岩层压裂结束；采用同样的方法直至所有岩层压~

裂结束；每层岩层压裂期间逐级提升脉冲压力峰值，在钻孔附近由近及远分级形成多个环形缝网结构，并最终依次叠加成大范围裂隙网络，从而充分破碎较大范围岩体；

S3、根据不同工况，设计岩层变频脉冲缝网压裂钻孔布置方案；

S4、按照岩层变频脉冲缝网压裂钻孔布置方案，在所要压裂的岩层打设压裂孔，在设计缝网扩展区域边缘处打设观测钻孔；

S5、按照岩层变频脉冲缝网压裂泵注方案进行压裂，控制泵注排量以脉冲波的形式进行高频率的周期性波动，导致水压力周期性变化，钻孔附近岩层随机分布大量微观裂缝，在较低的脉冲循环载荷作用下发生随机疲劳损伤，克服围岩主应力差的影响，在钻孔附近形成密集的裂缝网络；

S6、观测钻孔内有压裂液流出后停止压裂；

所述初始脉冲压力峰值的确定方法：通过现场取岩样并测试围压，进行岩层物理力学参数测试，从而得到岩层的三轴抗拉屈服强度，初始脉冲压力的峰值为岩石的三轴抗拉屈服强度；

所述脉冲频率的确定方法：在实验室内测定用压裂泵一周期所泵注的一定质量的水在不同频率下与现场岩样进行碰撞所产生的不同碰撞力，选择碰撞力为抗拉屈服强度所对应的频率作为脉冲频率。

2.根据权利要求1所述的岩层变频脉冲缝网压裂方法，其特征在于，步骤S2采用变频脉冲+恒排量缝网压裂方法，以初始脉冲压力和脉冲频率压裂一段时间，形成脉冲压裂缝网后，换用恒排量泵注方式继续压裂，使密集脉冲缝网尖端重张，形成密集多裂缝扩展；同时，脉冲压裂形成的缝网改变了局部应力场，缝间干扰转向慢，减缓远场地应力控制裂缝转向，形成范围更大的缝网。

3.根据权利要求1所述的岩层变频脉冲缝网压裂方法，其特征在于，步骤S4中所述所要压裂的岩层是掘进头前方即将被揭露的坚硬岩层，在硬岩巷道掘进过程中，在掘进头中央位置沿掘进方向施工中央长钻孔并进行脉冲压裂，在掘进头前方即将被揭露的坚硬岩层内预先形成密集的裂缝网络，充分破碎岩层，使能在后续掘进机的切割下或者爆破作用下顺利掉落，从而提高掘进速度；在正式压裂施工前，首先在掘进头中央沿掘进方向打设中央长钻孔，在巷道顶板、两帮和底板处各打设一个与所述中央长钻孔平行且等长的观测钻孔并布置湿度传感器，压裂中央长钻孔并记录各观测钻孔湿度随压裂时间的变化情况，从而推断裂缝扩展至预掘巷道围岩的时间，此时间作为后续脉冲压裂时间。

4.根据权利要求1所述的岩层变频脉冲缝网压裂方法，其特征在于，步骤S4所述的所要压裂的岩层是采煤工作面初次放顶期间煤层上方坚硬顶板，在采煤工作面初次放顶期间，在开切眼和两顺槽向上方坚硬顶板内打设钻孔并进行脉冲压裂，在顶板内形成密集的裂缝网络，开切眼钻孔的开孔位置靠近后煤壁；运输顺槽钻孔的开孔位置和回风顺槽钻孔的开孔位置在顺槽顶板中线位置处。

5.根据权利要求1所述的岩层变频脉冲缝网压裂方法，其特征在于，步骤S4所述的所要压裂的岩层是处理采煤工作面端头悬顶期间两端头上方坚硬顶板，在采煤工作面端头悬顶期间，在工作面端头打设钻孔并进行脉冲压裂，在工作面端头上方坚硬顶板内形成密集的裂缝网络，充分破碎此区域岩层，在工作面端头打设钻孔的开孔位置在顺槽顶板中线位置处，钻孔倾角为70°，钻孔方向倾斜向采空区。

6.根据权利要求1所述的岩层变频脉冲缝网压裂方法，其特征在于，步骤S4所述的所要压裂的岩层是采煤工作面过厚硬夹矸和拉底期间采高范围内的厚硬夹矸和厚硬底板，在采煤工作面过厚硬夹矸和拉底期间，在顺槽内施工长钻孔并进行脉冲压裂，在夹矸或底板内形成密集的裂缝网络，充分破碎矸石或底板，使矸石或底板能在后续采煤机的切割下顺利掉落；在顺槽内施工的所述长钻孔的开孔位置在顺槽工作面侧帮壁夹矸或预割底板的中线位置处，沿夹矸或底板倾斜方向施工，钻孔终孔位置落在工作面另一顺槽工作面侧帮壁，钻孔间距控制为4 m 5 m。

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7.根据权利要求1所述的岩层变频脉冲缝网压裂方法，其特征在于，步骤S4所述的所要压裂的岩层是采煤工作面过断层期间断层附近的坚硬岩层，在采煤工作面过断层期间，在顺槽内施工长钻孔并进行脉冲压裂，在断层内形成密集的裂缝网络，充分破碎断层岩层，使断层岩层能在后续采煤机的切割下顺利掉落；在顺槽内施工的所述长钻孔的开孔位置在顺槽工作面侧帮壁中间位置处，沿切眼倾斜方向施工，钻孔终孔位置穿过断层见煤处，钻孔间距控制在4 m 5 m。

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8.根据权利要求1所述的岩层变频脉冲缝网压裂方法，其特征在于，步骤S4所述的所要压裂的岩层是采煤工作面防治冲击地压期间采煤工作面所采煤层上方坚硬岩层，在采煤工作面两顺槽顶板和帮壁上施工长钻孔并进行脉冲压裂，充分破碎顺槽支护结构外围岩，破碎围岩用于阻止工作面回采动压向本工作面顺槽传递，降低本工作面顺槽超前支护段的冲击危险性；在采煤工作面两顺槽顶板和帮壁上施工的所述长钻孔长度为40 m，其中20 m 40 ~m范围定为压裂段。

9.根据权利要求1所述的岩层变频脉冲缝网压裂方法，其特征在于，步骤S4所述的所要压裂的岩层是双巷掘进期间巷道上方坚硬岩层，在双巷掘进的顺槽内，首先对煤柱上方老顶进行多孔同时脉冲压裂，在孔与孔附近围岩形成共振效应，孔与孔之间的岩层优先破碎，最终沿钻孔连线方向形成破碎带，阻止回采动压向相邻顺槽传递；然后处理工作面端头悬顶，加速采空区顶板回转下沉，避免形成悬顶，减少采空区应力向相邻顺槽传递；所述煤柱上方老顶钻孔的开孔位置在顺槽靠近煤柱侧帮壁0.2 m的顶板处，钻孔终孔位置为煤柱宽度1/3处的正上方老顶的上表面，钻孔间距控制在4 m 5 m。

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10.根据权利要求1所述的岩层变频脉冲缝网压裂方法，其特征在于，步骤S4所述的所要压裂的岩层是采煤工作面回采末期大巷保护煤柱上方坚硬岩层，在采煤工作面回采末期，首先在工作面推进至停采线之前，通过在采区大巷内多孔同时脉冲压裂，在孔与孔附近围岩形成共振效应，孔与孔之间的岩层优先破碎，最终沿钻孔连线方向形成破碎带，阻断采动应力向盘区大巷的传播路径；然后，当工作面回采至停采线后，在工作面停采线处压裂煤层上方坚硬顶板，避免在停采线采空区侧形成悬臂梁结构，从而阻断采空区高应力向系统大巷传播，进一步减少采区大巷的变形破坏程度；切断动压的钻孔终孔位置在水平方向上要距离每一条大巷30 m以上，不超过停采线。

11.根据权利要求1所述的岩层变频脉冲缝网压裂方法，其特征在于，步骤S4所述的所要压裂的岩层是采用阶段自然崩落法回采的金属矿石，在采用阶段自然崩落法回采金属矿石的工程中，在削弱巷道内施工长钻孔并进行脉冲压裂，在矿石内部形成密集的裂缝网络，充分破碎矿石，使矿石能在后续的放矿过程中顺利冒落；钻孔间距控制在4‑8 m范围内。

12.根据权利要求1所述的岩层变频脉冲缝网压裂方法，其特征在于，步骤S4所述的所要压裂的岩层是采用单层崩落法回采的金属矿石，在采用单层崩落法回采金属矿石的工程中，在工作面开切上山正下方阶段沿脉运输巷道内打设扇形钻孔并进行脉冲压裂，弱化回采面上方坚硬老顶，扇形终孔间距为5 m，并布满整个工作面上部顶板。

13.根据权利要求1所述的岩层变频脉冲缝网压裂方法，其特征在于，步骤S4所述的所要压裂的岩层是低渗性铀矿的含矿含水层，当含矿含水层的低渗性导致铀矿开采成本高且效率低时，在注液孔内进行脉冲压裂，在注液孔附近形成密集缝网，从而增加铀矿含矿含水层的渗透性，进而提高铀矿的开采效率；在进行压裂钻孔设计时，使压裂钻孔的孔间距等于封孔段到上下顶底板距离的2倍，从而使两钻孔裂缝贯通时，裂缝还未能扩展至顶底板；此外，还需要准确控制压裂时间，压裂时间通过现场试验来确定；在正式压裂施工前，在两压裂钻孔中间打设一个与压裂钻孔平行且等长的观测钻孔并布置湿度传感器，压裂观测钻孔两侧其中一个压裂钻孔观测并记录钻孔湿度随压裂时间的变化情况，从而推断裂缝扩展至观测钻孔的时间；此时间作为后续脉冲压裂时间。

14.一种岩层变频脉冲缝网压裂装备，用于如权利要求1所述的岩层变频脉冲缝网压裂方法，其特征在于，包括：

泵注方式和频率可变压裂泵，用于输出脉冲水压裂岩层，并为自动封隔器提供恒排量水进行封孔，所述泵注方式和频率可变压裂泵的动力端相连的电机为变频电机，泵注方式和频率可变压裂泵的液力端由三个柱塞组成，其中一个柱塞对应泵头处的排液通道和进液通道处各设置排液截止阀和进液截止阀，并且这个柱塞对应的工作腔设有与外界联通的通道，此通道处设置一个通水截止阀，通水截止阀通过通水胶管与水箱联通；

泵注方式和频率可变压裂泵输出的高压胶管由三通分为两路，一路用于向钻孔内输入脉冲水压裂岩层称为压裂胶管，一路为自动封隔器提供恒排量水进行封孔称为封孔胶管；

所述压裂胶管上沿水流方向依次设有压裂截止阀、压裂泄水阀、压力传感器和流量传感器；

所述封孔胶管上沿水流方向依次设有单向阀、压力表、封孔泄水阀；

水力致裂测控仪，与所述压力传感器和流量传感器信号连接，用于监测并记录压裂过程中脉冲水压力及流量；

自动封隔器，包括两个膨胀胶囊封孔器，两个膨胀胶囊封孔器通过外管带通道的第一双路注水钢管相连，膨胀胶囊封孔器内部为内管带通道的第二双路注水钢管，内管带通道的第二双路注水钢管外侧包裹着钢丝橡胶套，钢丝橡胶套一端固定在所述内管带通道的第二双路注水钢管一端，钢丝橡胶套另一端可在所述内管带通道的第二双路注水钢管上滑动，连接处高压密封；

机械送杆机，用于将所述自动封隔器送至钻孔压裂区，包括：

气缸；

托盘，套在气缸壁上，可在气缸壁上滑动；

支腿连接件，固定连接在所述气缸的缸壁顶端，支腿连接件上通过插销连接支腿，支腿可在支腿连接件侧面上绕插销转动；

连杆，一端与所述托盘连接，另一端穿过所述支腿连接件后与一连盘连接，所述连盘固定连接在所述气缸活塞杆末端；

第三双路注水钢管，一端与所述支腿连接件固定连接，另一端与所述自动封隔器上所述第二双路注水钢管连接。

15.根据权利要求14所述的岩层变频脉冲缝网压裂装备，其特征在于，

所述第三双路注水钢管通过限位夹与所述支腿连接件固定连接，第三双路注水钢管包括等长且同轴套接的外部脉冲钢管和内部高压钢管，所述外部脉冲钢管和内部高压钢管通过连接杆相连，所述外部脉冲钢管两侧分别带有内外螺纹，所述内部高压钢管两侧分别带有公母快插头；

所述外部脉冲钢管内螺纹里放置有密封圈，用以对两根第三双路注水钢管连接处高压密封；

所述外部脉冲钢管靠近内螺纹一侧带有限位环，用以配合所述限位夹对所述第三双路注水钢管固定；

双路转换接头，其外部与所述外部脉冲钢管一端端部螺纹连接，其内部与所述内部高压钢管一端端部快插连接。

16.根据权利要求14所述的岩层变频脉冲缝网压裂装备，其特征在于，

所述支腿为可伸缩支腿。

17.根据权利要求15 16中任一所述岩层变频脉冲缝网压裂装备的操作方法，其特征在~

于，包括以下步骤：

第一步：将机械送杆机安放在待压裂钻孔正下方，通过调节支腿来调整机械送杆机的角度，使其与钻孔在一条直线上；将自动封隔器的两个膨胀胶囊封孔器用外管带通道的第一双路注水钢管相连，并送入孔口位置；

首先，将第一根所述第三双路注水钢管一端安装在机械送杆机的支腿连接件上，另一端与所述自动封隔器上所述第二双路注水钢管下端相连，通过向机械送杆机气缸注入高压气体带动托盘在气缸外壁向上滑动，进而将自动封隔器和第一根所述第三双路注水钢管向上方举起一段距离S1后停止注气；通过限位夹将自动封隔器和第一根所述第三双路注水钢管固定在机械送杆机的支腿连接件上，防止自动封隔器和第一根所述第三双路注水钢管在自重作用下滑落；排出气缸气体，托盘在重力的作用下回到气缸底端，再取第二根所述第三双路注水钢管与限位夹处的第三双路注水钢管相连，再次向气缸内充气，当托盘与第二根所述第三双路注水钢管下端接触时打开限位夹，将第二根所述第三双路注水钢管、第一根所述第三双路注水钢管以及自动封隔器再次举高一距离S1，如此往复，直至将自动封隔器送至钻孔压裂区域；最后关上限位夹，使最后一根所述第三双路注水钢管固定在机械送杆机的支腿连接件上，排出气缸内气体，使托盘回到气缸底端，将双路转换接头与限位夹处的所述第三双路注水钢管端部相连；

第二步：依次安装泵注方式和频率可变压裂泵及配套水箱、水力致裂测控仪，并使其相互连接，将压裂胶管和封孔胶管末端通过双路转换接头与限位夹处的所述第三双路注水钢管相连；

第三步：关闭压裂截止阀，开启水力致裂测控仪，开启泵注方式和频率可变压裂泵的进液截止阀和排液截止阀，关闭泵注方式和频率可变压裂泵的通水截止阀，开启泵注方式和频率可变压裂泵，使其三个活塞都能正常工作，向自动封隔器内输入恒排量水进行封孔，待封孔胶管上的压力表的水压力升为35 MPa时关闭泵注方式和频率可变压裂泵，由于封孔胶管上设有单向阀，关闭泵注方式和频率可变压裂泵后自动封孔器中的水不会回流，封孔结束；

第四步：开启泵注方式和频率可变压裂泵的通水截止阀，关闭泵注方式和频率可变压裂泵的进液截止阀和排液截止阀，打开压裂截止阀，开启泵注方式和频率可变压裂泵，使其两个活塞正常工作，一个活塞空转，所述空转的活塞对应的工作腔的进液通道和排液通道被关闭，所述空转活塞对应的工作腔从而不能向压裂胶管内供液，所述空转活塞对应的工作腔通过通水胶管与水箱直接联通，保证了此活塞空转时的正常吸水和排水，从而保证了润滑，以此模式向钻孔中输入脉冲水。