【技术实现步骤摘要】
一种酸碱溶液冲击致裂煤体强化瓦斯抽采装置及方法
[0001]本专利技术涉及一种强化瓦斯抽采装置及方法,具体是一种酸碱溶液冲击致裂煤体强化瓦斯抽采装置及方法。
技术介绍
[0002]我国煤矿地质条件复杂,高瓦斯煤层的占比在50%~70%,而高瓦斯低透气性煤层又占高瓦斯煤层中的70%左右。另外我国高瓦斯低透气性煤层赋存特征是微孔隙性、低渗透率和高吸附性,这种地质情况在开采过程中往往会伴随着大量瓦斯涌出,特别是随着煤炭生产的高效集约化和开采深度的增加,瓦斯涌出量越来越大,瓦斯爆炸和瓦斯突出危险的威胁越来越严重。在透气性差的矿井进行未卸压煤体瓦斯预抽效果往往都不理想,因此增加煤体透气性强化瓦斯抽采显得尤为重要。水力压裂技术作为水力化增透措施已被煤矿广泛应用;但是现有的水力压裂技术存在效果不稳定、卸压不充分、压裂形成的裂隙容易受地应力作用自动闭合等现象,严重影响了水力压裂的效果。因此,亟需提高水力压裂的增透效果以强化瓦斯抽采。
技术实现思路
[0003]针对上述现有技术存在的问题,本专利技术提供一种酸碱溶液冲击致裂煤体强化瓦斯抽采装置及方法,通过酸液、碱液和裂隙支撑球的相互配合的共同作用,从而使煤体增透卸压充分、延缓产生的裂隙网络闭合,有效提高增透效果,保证瓦斯抽采效率。
[0004]为了实现上述目的,本专利技术采用的技术方案是:一种酸碱溶液冲击致裂煤体强化瓦斯抽采装置,包括裂隙支撑球容器、脉动泵、储液罐、酸液箱、碱液箱、第一抽水泵和第二抽水泵;
[0005]所述裂隙支撑球容器的出口通过第三管路 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种酸碱溶液冲击致裂煤体强化瓦斯抽采装置,其特征在于,包括裂隙支撑球容器、脉动泵、储液罐、酸液箱、碱液箱、第一抽水泵和第二抽水泵;所述裂隙支撑球容器的出口通过第三管路与第二三通接头其中一个端口连接,第二三通接头另外两个端口分别与第四管路一端和第二管路一端连接,第四管路另一端与脉动泵的出口连接,第二管路另一端与第一三通接头其中一个端口连接,第一三通接头另外两个端口分别与第一管路一端和第十二管路一端连接,第十二管路另一端与第二抽水泵的进口连接,第二抽水泵的出口通过第十一管路与第三三通接头其中一个端口连接,第三三通接头另外两个端口分别通过第九管路和第十管路与酸液箱的第一进口和碱液箱的第一进口连接;所述储液罐设有进口、出口、酸液回流口和碱液回流口,脉动泵的进口通过第五管路与储液罐的出口连接,储液罐的进口与第一抽水泵的出口连接,第一抽水泵的第一进口通过第八管路与酸液箱的出口连接,第一抽水泵的第二进口通过第七管路与碱液箱的出口连接,储液罐的酸液回流口通过排酸管与酸液箱的第二进口连接,储液罐的碱液回流口通过排碱管与碱液箱的第二进口连接;初始时,裂隙支撑球容器内盛放多个裂隙支撑球,酸液箱内盛放酸液,碱液箱内盛放碱液,储液罐内为空置状态。2.根据权利要求1所述酸碱溶液冲击致裂煤体强化瓦斯抽采装置,其特征在于,所述裂隙支撑球内部设有球形中空结构,裂隙支撑球的外壳上开设多个微孔,多个微孔以裂隙支撑球的球心为中心,呈放射式均匀分布,各个微孔均通过耐酸且不耐碱的材料封堵,所述球形中空结构内装有氧化钙粉末。3.根据权利要求2所述酸碱溶液冲击致裂煤体强化瓦斯抽采装置,其特征在于,所述球型中空结构的直径为裂隙支撑球直径的2/3~4/5,各个微孔的孔径均为1mm~2mm,所述裂隙支撑球外壳上的微孔数量为每平方厘米6~9个,氧化钙的体积为球型中空结构体积的2/3~3/4。4.根据权利要求1所述酸碱溶液冲击致裂煤体强化瓦斯抽采装置,其特征在于,所述第一管路上装有压力表,第六管路上装有逆止阀。5.根据权利要求1所述酸碱溶液冲击致裂煤体强化瓦斯抽采装置,其特征在于,所述第一管路上装有第一控制阀,第三管路上装有第二控制阀,第五管路上装有第三控制阀,排碱管上装有第四控制阀,第七管路上装有第五控制阀,第八管路上装有第六控制阀,第九管路上装有第七控制阀,第十管路上装有第八控制阀,第十一管路上装有第九控制阀,第十二管路上装有第十控制阀,排酸管上装有第十一控制阀。6.根据权利要求1所述酸碱溶液冲击致裂煤体强化瓦斯抽采装置,其特征在于,所述各个部件在使用过程中与酸液或碱液接触的位置均涂有抗酸碱腐蚀涂层。7.一种根据权利要求1至6任一项所述酸碱溶液冲击致裂煤体强化瓦斯抽采装置的工作方法,其特征在于,具体步骤为:A、根据煤层增透设计施工增透孔,采用高压胶囊进行密封,确保钻孔密封后能抵抗40~50MPa的水压,胶囊内表面涂有抗酸碱腐蚀涂层,并将封孔管一端穿过高压胶囊伸入增透孔内;B、组装酸碱溶液冲击致裂煤体强化瓦斯抽采装置,并将其第一管路另一端与封孔管处
于增透孔外的一端相连,且初始时各个控制阀均处于关闭状态;C、开始进行酸液与裂隙支撑球协同注入时,先打开第六控制阀并启动第一抽水泵,第...
【专利技术属性】
技术研发人员:王圣程,蔡峰,苏善杰,高亚楠,胡东亮,张雷林,黄兰英,禄利刚,曹海涛,黄鹏程,
申请(专利权)人:安徽理工大学中国矿业大学,
类型:发明
国别省市:
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