一种煤层注CO2置换驱替瓦斯的系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种煤层注CO2置换驱替瓦斯的系统及方法，该系统包括注气装置、置换驱替罐、真空装置和数据采集装置，置换驱替罐分别与注气装置、真空装置和数据采集系统连接；注气装置包括CH4注气罐和CO2注气罐；置换驱替罐用作以CO2气体置换驱替CH4气体；数据采集装置包括彼此相连接的CO2传感器、CH4传感器、显示屏和控制终端，CO2传感器还与置换驱替罐连接，数据采集装置用作动态监测气体浓度并实时处理数据。方法包括气密性检查、将原煤粉碎后装罐、抽真空、CO2置换驱替瓦斯、采集数据等步骤。本发明专利技术的系统结构简单，操作方便，监测自动化程度高。结合方法可大大提高瓦斯抽采效率。

A system and method for CO2 replacement and displacement gas in coal seam

The invention discloses a system and method of displacement gas displacement by CO2 injection into coal seam, which includes gas injection device, displacement displacement tank, vacuum device and data acquisition device. The displacement displacement tank is connected with gas injection device, vacuum device and data acquisition system respectively; the gas injection device includes CH4 gas injection tank and CO2 gas injection tank; the displacement displacement displacement displacement displacement displacement displacement displacement displacement device is connected with gas injection device, vacuum device and data acquisition system respectively. The displacement tank is used to displace CH4 gas with CO2 gas. The data acquisition device includes CO2 sensor, CH4 sensor, display screen and control terminal connected with each other. The CO2 sensor is also connected with displacement tank. The data acquisition device is used to dynamically monitor gas concentration and process data in real time. The method includes gas tightness inspection, crushing raw coal into tanks, vacuum pumping, displacement of gas by CO2 displacement, data acquisition and so on. The system has simple structure, convenient operation and high monitoring automation. The method can greatly improve the efficiency of gas extraction.

【技术实现步骤摘要】
一种煤层注CO2置换驱替瓦斯的系统及方法
本专利技术属于煤矿安全
，具体涉及一种煤层注CO2置换驱替瓦斯的系统及方法。
技术介绍
中国是一个“富煤、少油、贫气”的国家，在今后一段时间煤炭仍将占据能源结构的较大比例。煤矿瓦斯在煤层赋存中吸附态瓦斯占80％～90％，游离态仅占10％～20％。我国煤层瓦斯赋存具有“高储低渗”的特征，37％以上矿井为高瓦斯矿井或煤与瓦斯突出矿井，其中95％开采煤层又属于低透气性煤层。研究表明：我国煤层渗透率在0.002×10-15～16.17×10-15m2，比美国等低3～4个数量级，渗透率小于1×10-15m2的煤层占已探明煤炭资源总量的72％。据统计，2017年全国发生煤矿瓦斯事故25起，死亡103人，较2012年下降65％和70％，可见，煤矿瓦斯灾害仍然严峻。基于煤吸附CO2能力大于CH4，采用CO2置换驱替CH4对促进煤体微小孔隙CH4解吸，提高松软低透煤层瓦斯抽采率和可靠性，降低瓦斯超限、瓦斯爆炸、煤与瓦斯突出等瓦斯灾害隐患的危险性，促进煤层气资源合理利用、改变煤矿安全生产状况、保证矿井安全生产，实现CO2地质封存，减少碳排放具有重要的社会与本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种煤层注CO2置换驱替瓦斯的系统，其特征在于，包括注气装置、置换驱替罐、真空装置和数据采集装置，所述置换驱替罐分别与所述注气装置、所述真空装置和所述数据采集系统连接；所述注气装置包括CH4注气罐和CO2注气罐，分别用于向所述置换驱替罐中注入相应的气体；所述置换驱替罐用作以CO2气体置换驱替CH4气体；所述数据采集装置包括彼此相连接的CO2传感器、CH4传感器、显示屏和控制终端，所述CO2传感器还与所述置换驱替罐连接，所述数据采集装置用作动态监测气体浓度并实时处理数据。

【技术特征摘要】
1.一种煤层注CO2置换驱替瓦斯的系统，其特征在于，包括注气装置、置换驱替罐、真空装置和数据采集装置，所述置换驱替罐分别与所述注气装置、所述真空装置和所述数据采集系统连接；所述注气装置包括CH4注气罐和CO2注气罐，分别用于向所述置换驱替罐中注入相应的气体；所述置换驱替罐用作以CO2气体置换驱替CH4气体；所述数据采集装置包括彼此相连接的CO2传感器、CH4传感器、显示屏和控制终端，所述CO2传感器还与所述置换驱替罐连接，所述数据采集装置用作动态监测气体浓度并实时处理数据。2.根据权利要求1所述的一种煤层注CO2置换驱替瓦斯的系统，其特征在于，所述系统还包括加热装置，所述加热装置位于所述注气装置与所述置换驱替罐的连接管路上。3.根据权利要求2所述的一种煤层注CO2置换驱替瓦斯的系统，其特征在于，所述加热装置与所述置换驱替罐的连接管路上还设有CH4进气流量计和CO2进气流量计。4.根据权利要求1所述的一种煤层注CO2置换驱替瓦斯的系统，其特征在于，所述系统还包括干燥吸收装置，所述干燥吸收装置包括NaOH吸收罐和与所述NaOH吸收罐相连接的干燥罐，所述NaOH吸收罐与所述CH4传感器连接。5.根据权利要求4所述的一种煤层注CO2置换驱替瓦斯的系统，其特征在于，所述NaOH吸收罐与所述CH4传感器连接的管路上还设有总质量流量计。6.根据权利要求5所述的一种煤层注CO2置换驱替瓦斯的系统，其特征在于，所述干燥罐的出气口还设有CH4质量流量计。7.根据权利要求1所述的一种煤层注...

【专利技术属性】
技术研发人员：白刚，周西华，李雪明，牛玉平，唐小煜，
申请(专利权)人：辽宁工程技术大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21