【技术实现步骤摘要】
一种井下注热强化抽采瓦斯的装置
本专利技术涉及煤层气开采技术,特别涉及一种通过煤矿井下注热的方式强化抽采煤层气的装置。
技术介绍
煤矿瓦斯是一种可燃性气体,它既是一种宝贵的能源,也是威胁煤矿安全生产的最大隐患。在采矿过程中,瓦斯从煤层中扩散、涌入到矿井的巷道中,当巷道中的瓦斯浓度达到爆炸界限,遇到明火时,就会造成煤矿瓦斯爆炸事故。进行井下本煤层或邻近煤层的瓦斯预抽采是减少矿井瓦斯涌出量、防治煤矿瓦斯灾害的有效方法。温度是影响瓦斯吸附与解吸状态的重要因素,通常提高温度可以促进煤中吸附瓦斯气体的解吸,与此同时,煤层受热其物理特性会发性变化,主要表现在强度降低,易于产生更多的裂缝,利于煤层瓦斯的有效抽采。因此,开发一种用于井下注热强化抽采瓦斯的装置,对实现煤层瓦斯的有效抽采,意义重大。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种用于井下注热强化抽采瓦斯的装置,以便于在煤矿井下产生持续且稳定流量的过热蒸汽或过热水,使煤层受热瓦斯解吸并释放出来,有效提高煤层瓦斯的抽采率,降低煤矿瓦斯灾害事故的发生率。本专利技术是通过以下技术方案来实现的:一种井下注热强化抽采瓦斯的装置,其特征在于:所述井下注热强化抽采瓦斯的装置由水质软化系统、高压注水系统、过热蒸汽发生系统、过热蒸汽注入系统、煤层封孔系统和气-水分离系统组成,所述水质软化系统通过水管与矿用水源连通,所述高压注水系统通过水管与所述水质软化系统连接,所述过热蒸汽发生系统通过高压胶管与所述高压注水系统连接,所述过热蒸汽注入系统通过高压蒸汽波纹管与所述过热蒸汽发生系统连接,所述过热蒸汽注入系统的高压蒸汽波纹管与设置在煤层注热钻孔 ...
【技术保护点】
一种井下注热强化抽采瓦斯的装置,其特征在于:所述井下注热强化抽采瓦斯的装置由水质软化系统(1)、高压注水系统(2)、过热蒸汽发生系统(3)、过热蒸汽注入系统(4)、煤层封孔系统(5)和气‑水分离系统(6)组成,所述水质软化系统(1)通过水管与矿用水源连通,所述高压注水系统(2)通过水管与所述水质软化系统(1)连接,所述过热蒸汽发生系统(3)通过高压胶管与所述高压注水系统(2)连接,所述过热蒸汽注入系统(4)通过高压蒸汽波纹管与所述过热蒸汽发生系统(3)连接,所述过热蒸汽注入系统(4)的高压蒸汽波纹管与设置在煤层注热钻孔中的所述煤层封孔系统(5)连接,所述煤层封孔系统(5)与气‑水分离系统(6)连接,所述气‑水分离系统(6)将气体通过瓦斯管路与井下瓦斯抽采泵站相接,所述气‑水分离系统(6)将蒸汽冷凝水通过水管与所述水质软化系统(1)连通。
【技术特征摘要】
1.一种井下注热强化抽采瓦斯的装置,其特征在于:所述井下注热强化抽采瓦斯的装置由水质软化系统(1)、高压注水系统(2)、过热蒸汽发生系统(3)、过热蒸汽注入系统(4)、煤层封孔系统(5)和气-水分离系统(6)组成,所述水质软化系统(1)通过水管与矿用水源连通,所述高压注水系统(2)通过水管与所述水质软化系统(1)连接,所述过热蒸汽发生系统(3)通过高压胶管与所述高压注水系统(2)连接,所述过热蒸汽注入系统(4)通过高压蒸汽波纹管与所述过热蒸汽发生系统(3)连接,所述过热蒸汽注入系统(4)的高压蒸汽波纹管与设置在煤层注热钻孔中的所述煤层封孔系统(5)连接,所述煤层封孔系统(5)与气-水分离系统(6)连接,所述气-水分离系统(6)将气体通过瓦斯管路与井下瓦斯抽采泵站相接,所述气-水分离系统(6)将蒸汽冷凝水通过水管与所述水质软化系统(1)连通。2.根据权利要求1所述的井下注热强化抽采瓦斯的装置,其特征在于:所述水质软化系统(1)包括:矿用水降压装置(12)、净化水装置(13)和软化水装置(14),矿用水通过水管(11)注入所述矿用水降压装置(12),所述矿用水降压装置(12)与所述净化水装置(13)连通,所述净化水装置(13)与所述软化水装置(14)连通,所述软化水装置(14)经净化水出水管(15)与所述高压注水系统(2)连通。3.根据权利要求1所述的井下注热强化抽采瓦斯的装置,其特征在于:所述高压注水系统(2)包括:矿用防爆型计量柱塞泵(22)、高压水压力表(23),所述矿用防爆型计量柱塞泵(22)经净化水入水管(21)与所述软化水装置(14)连通,所述矿用防爆型计量柱塞泵(22)通过高压胶管(24)与所述过热蒸汽发生系统(3)连通,所述高压胶管(24)上设有所述高压水压力表(23)。4.根据权利要求3所述的井下注热强化抽采瓦斯的装置,其特征在于:所述矿用防爆型计量柱塞泵(22)的注水压力应始终高于煤层原岩应力,即:p1>max(σ1,σ2,σ3),式中:p1是注水压力,单位MPa,σ1、σ2、σ3分别代表煤层三个方向的主应力,单位MPa;所述矿用防爆型计量柱塞泵(22)的注水流量依据实际注热能力确定。5.根据权利要求1所述的井下...
【专利技术属性】
技术研发人员:赵东,冯增朝,赵阳升,
申请(专利权)人:太原理工大学,
类型:发明
国别省市:山西,14
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