The invention discloses an electric pulse synergistic liquid nitrogen freeze-thaw antireflection coal seam device, including a pulse discharge reactor, a cable, a high-pressure pulse generator, a high-pressure water injection pipe, a sealing device, a nitrogen injection pipe, a water source, a high-pressure water pump, a liquid nitrogen pump and a liquid nitrogen source; a water injection valve and a pressure gauge are arranged on a high-pressure water injection pipe, and a nitrogen injection pipe is arranged on the nitrogen injection pipe. A nitrogen injection valve, a water injection valve, a pressure gauge and a nitrogen injection valve are positioned outside the freeze-thaw hole. The invention also discloses a method for conducting freeze-thaw anti-reflection coal seam by electric pulse cooperating with the device of freeze-thaw anti-reflection coal seam of liquid nitrogen. The invention is reasonable in design, simple in structure and easy to operate. First, water is injected into the coal seam, and then electric pulse is applied to impact the coal seam. The method can increase the cracks in the coal seam, improve the freeze-thaw efficiency of liquid nitrogen, and carry out cyclic operation, which is conducive to ice melting in the cracks, greatly improve the permeability of low permeability coal seam, and help to improve tile. The effect of pumping.
【技术实现步骤摘要】
电脉冲协同液氮冻融增透煤层的装置及方法
本专利技术属于低渗透煤层的增透
,尤其涉及一种电脉冲协同液氮冻融增透煤层的装置及方法。
技术介绍
我国地质条件复杂,多属于低渗透瓦斯煤层,随着开采深度和开采规模的增大,地应力、瓦斯含量及瓦斯压力的增高,煤层赋存条件及开采环境恶劣势必影响煤矿安全生产。如何快速、高效、高产的抽采瓦斯,成为能源开发和利用的关键。现如今国内外的增透方式也进行着革命,水力压裂增透、深孔爆破、密集钻孔或是不能满足现在低渗透煤层的要求,或是存在一定的缺陷,例如水力压裂形成的裂缝少,且浪费水资源;深孔爆破对钻孔工艺要求高,污染性大;密集钻孔增透工艺复杂。现如今的液氮冻融增透简洁方便,且增透效果极佳,但液氮需要煤储层饱水,如何使煤储层更有效的储存水,成为液氨冻融增透的难点。本专利技术使用电脉冲技术,首先对煤储层进行初步致裂,使水能够进入到更深的煤层中,再注入液氮,进行液氮增透。
技术实现思路
本专利技术为了解决现有技术中的不足之处,提供一种可使煤层裂隙增多、提高液氮冻融效果、可循环作业、增透效果佳的电脉冲协同液氮冻融增透煤层的装置及方法。为解决上述技术问题,本专利技术采用如下技术方案:电脉冲协同液氮冻融增透煤层的装置,包括脉冲放电反应器、电缆、高压脉冲发生器、高压注水管、封孔装置、注氮管、水源、高压水泵、液氮泵和液氮源;高压注水管、电缆和注氮管伸入到冻融钻孔内,封孔装置设置在冻融钻孔的孔口处将高压注水管、电缆和注氮管的外部进行密封,脉冲放电反应器通过连接架固定设置在高压注水管的出口端,电缆在冻融钻孔内部的一端与脉冲放电反应器连接,电缆在冻融钻孔外部 ...
【技术保护点】
1.电脉冲协同液氮冻融增透煤层的装置,其特征在于:包括脉冲放电反应器、电缆、高压脉冲发生器、高压注水管、封孔装置、注氮管、水源、高压水泵、液氮泵和液氮源;高压注水管、电缆和注氮管伸入到冻融钻孔内,封孔装置设置在冻融钻孔的孔口处将高压注水管、电缆和注氮管的外部进行密封,脉冲放电反应器通过连接架固定设置在高压注水管的出口端,电缆在冻融钻孔内部的一端与脉冲放电反应器连接,电缆在冻融钻孔外部的一端与高压脉冲发生器连接,高压注水管的进口端与水源连接,高压水泵设置在高压注水管上并邻近水源,注氮管的进口端与液氮源连接,液氮泵设置在注氮管上并邻近液氮源。
【技术特征摘要】
1.电脉冲协同液氮冻融增透煤层的装置,其特征在于:包括脉冲放电反应器、电缆、高压脉冲发生器、高压注水管、封孔装置、注氮管、水源、高压水泵、液氮泵和液氮源;高压注水管、电缆和注氮管伸入到冻融钻孔内,封孔装置设置在冻融钻孔的孔口处将高压注水管、电缆和注氮管的外部进行密封,脉冲放电反应器通过连接架固定设置在高压注水管的出口端,电缆在冻融钻孔内部的一端与脉冲放电反应器连接,电缆在冻融钻孔外部的一端与高压脉冲发生器连接,高压注水管的进口端与水源连接,高压水泵设置在高压注水管上并邻近水源,注氮管的进口端与液氮源连接,液氮泵设置在注氮管上并邻近液氮源。2.根据权利要求1所述的电脉冲协同液氮冻融增透煤层的装置,其特征在于:高压注水管上设置有注水阀和压力表,注氮管上设置有注氮阀,注水阀、压力表和注氮阀均位于在冻融钻孔外部。3.根据权利要求2所述的电脉冲协同液氮冻融增透煤层的装置,其特征在于:在封孔装置的外部到高压注水管的出口端之间,电缆沿高压注水管的外壁设置并通过防水胶布粘接,电缆与脉冲放电反应器的连接处绝缘密封。4.采用如权利要求3所述的电脉冲协同液氮冻融增透煤层的装置进行冻融增透煤层的方法,其特征在于:包括以下步骤:(1)、选择施工地点的煤层,向煤层施工钻出一个冻融钻孔;(2)、将脉冲放电反应器通过连接架装在高压注水管的一端,将电缆一端与脉冲放电反应器连接,然后将电缆沿高压注水管的长度方...
【专利技术属性】
技术研发人员:杨明,刘佳佳,郭飞鹏,毕景仓,洪林,
申请(专利权)人:河南理工大学,
类型:发明
国别省市:河南,41
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