【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及煤矿设备，具体涉及一种煤矿地面瓦斯抽放系统。
技术介绍
1、煤矿瓦斯是指煤矿开采过程中所产生的瓦斯，主要成分为甲烷，煤矿瓦斯是一种具有高度可燃性和爆炸性的气体，对矿工的生命安全以及煤矿设施的正常运行都构成威胁，所以在煤炭开采中需要对瓦斯进行抽放。
2、瓦斯抽采可以提前对煤层中的瓦斯进行排除，可以有效降低煤矿开采过程中涌入采掘空间的瓦斯量，保障矿井安全，由于井下煤层瓦斯赋存条件不同，采煤工作面变化、产煤量调整以及抽采管理水平等多因素影响，导致瓦斯抽采量及浓度不稳定，首先，现有的瓦斯分离装置与方法在瓦斯抽采过程中难以根据瓦斯浓度的实时变化来实现灵活分离，分离效率较低，其次，现有的瓦斯分离装置与方法在抽采结束后收集的低浓度瓦斯因难储存、输送系统复杂、净化处理阻力大等，需要投入巨大的时间、经济和人工成本，导致只能将其就地利用或者排空，造成资源浪费与严重温室效应，同时，地面瓦斯抽放，需要使用水环真空泵，水环真空泵在运行时会产生废热，目前对于地面瓦斯抽放设备产生的废热，难以进行回收利用，如何对瓦斯抽放过程中产生的瓦斯和废热进行综合利用，成为本领域技术人员亟须解决的问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种煤矿地面瓦斯抽放系统，解决目前煤矿地面瓦斯抽放中对于瓦斯和废热难以进行综合利用的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、一种煤矿地面瓦斯抽放系统，包括瓦斯抽采模块、瓦斯分离模块、蒸汽发生模块、废热回收模块和煤层加
4、进一步优选，所述瓦斯分离模块包括气水分离装置和瓦斯分级装置，所述瓦斯抽采模块包括水环瓦斯抽放泵，所述气水分离装置与所述水环瓦斯抽放泵连接，用于分离出瓦斯中的水分，所述瓦斯分级装置一端与所述气水分离装置连接，另一端与所述蒸汽发生模块连接，用于分离筛选出能够供所述蒸汽发生模块使用的瓦斯。
5、进一步优选，所述瓦斯分级装置包括三通阀、进气管、第一出气管和第二出气管，所述三通阀上设置有进气口、第一出口和第二出口，其中，所述进气管一端与所述气水分离装置连接，另一端与所述进气口连接，所述第一出气管一端与所述第一出口连接，另一端与所述蒸汽发生模块连接，所述第二出气管与所述第二出口连接，所述进气管中设置有瓦斯浓度传感器，用于检测瓦斯的浓度，所述三通阀上设置有切换装置，用于切换所述第一出口和第二出口的开闭。
6、进一步优选，所述蒸汽发生模块包括加热组件、水箱和蒸汽罐，所述加热组件与所述第一出气管连接，用于对所述水箱中的水加热，所述蒸汽罐与所述水箱连接，用于存储高温水蒸汽。
7、进一步优选，所述加热组件包括发电机组，所述发电机组用于向所述水箱中供热。
8、进一步优选，所述废热回收模块包括水-水换热器，所述水-水换热器连接在所述水箱和所述水环瓦斯抽放泵之间，用于交换所述水环瓦斯抽放泵产生的废热以加热所述水箱中的水。
9、进一步优选，所述煤层加热模块包括蒸汽输送管道和护孔管，所述蒸汽输送管道一端与所述蒸汽罐连接，另一端与所述护孔管连接，所述护孔管设置在煤层中，所述蒸汽输送管道用于向所述护孔管中输入高温蒸汽。
10、进一步优选，所述护孔管内壁上设置有蒸汽通道，所述蒸汽通道周向设置在所述护孔管内壁上，所述护孔管管壁上与所述蒸汽通道对应设置有蒸汽喷口。
11、本专利技术的有益效果：
12、本专利技术的煤矿地面瓦斯抽放系统，通过瓦斯分离模块，来分离出瓦斯，蒸汽发生模块与瓦斯分离模块连接，从而能够利用瓦斯分离模块提供的瓦斯，进而制作高温水蒸气，废热回收模块连接在瓦斯抽采模块与蒸汽发生模块之间，通过废热回收模块，能够将瓦斯抽采模块产生的废热，来加热制备高温水蒸气的水，煤层加热模块与蒸汽发生模块连接，能够向煤层中提供高温水蒸气，从而促进煤层中的瓦斯透出，从而减少煤矿瓦斯抽采时间，提高抽采效率，不仅对煤矿地面瓦斯抽采过程中产生的废热和瓦斯进行综合利用，在节能环保的同时，又将利用废热和瓦斯制作的高温水蒸汽输入到煤层中，进一步提高了瓦斯透出效率，从而能够减少瓦斯抽采时间，降低成本。
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1.一种煤矿地面瓦斯抽放系统，其特征在于：包括瓦斯抽采模块、瓦斯分离模块、蒸汽发生模块、废热回收模块和煤层加热模块；所述瓦斯分离模块与所述瓦斯抽采模块连接，用于分离出瓦斯，所述蒸汽发生模块与所述瓦斯分离模块连接，用于利用所述瓦斯分离模块提供的瓦斯以产生高温水蒸气，所述废热回收模块连接在所述瓦斯抽采模块与所述蒸汽发生模块之间，用于加热制备高温水蒸气的水，所述煤层加热模块与所述蒸汽发生模块连接，用于向所述煤层中提供高温水蒸气以促进瓦斯透出。
2.根据权利要求1所述的煤矿地面瓦斯抽放系统，其特征在于：所述瓦斯分离模块包括气水分离装置和瓦斯分级装置，所述瓦斯抽采模块包括水环瓦斯抽放泵，所述气水分离装置与所述水环瓦斯抽放泵连接，用于分离出瓦斯中的水分，所述瓦斯分级装置一端与所述气水分离装置连接，另一端与所述蒸汽发生模块连接，用于分离筛选出能够供所述蒸汽发生模块使用的瓦斯。
3.根据权利要求2所述的煤矿地面瓦斯抽放系统，其特征在于：所述瓦斯分级装置包括三通阀、进气管、第一出气管和第二出气管，所述三通阀上设置有进气口、第一出口和第二出口，其中，所述进气管一端与所述气水分
4.根据权利要求3所述的煤矿地面瓦斯抽放系统，其特征在于：所述蒸汽发生模块包括加热组件、水箱和蒸汽罐，所述加热组件与所述第一出气管连接，用于对所述水箱中的水加热，所述蒸汽罐与所述水箱连接，用于存储高温水蒸汽。
5.根据权利要求4所述的煤矿地面瓦斯抽放系统，其特征在于：所述加热组件包括发电机组，所述发电机组用于向所述水箱中供热。
6.根据权利要求5所述的煤矿地面瓦斯抽放系统，其特征在于：所述废热回收模块包括水-水换热器，所述水-水换热器连接在所述水箱和所述水环瓦斯抽放泵之间，用于交换所述水环瓦斯抽放泵产生的废热以加热所述水箱中的水。
7.根据权利要求6所述的煤矿地面瓦斯抽放系统，其特征在于：所述煤层加热模块包括蒸汽输送管道和护孔管，所述蒸汽输送管道一端与所述蒸汽罐连接，另一端与所述护孔管连接，所述护孔管设置在煤层中，所述蒸汽输送管道用于向所述护孔管中输入高温蒸汽。
8.根据权利要求7所述的煤矿地面瓦斯抽放系统，其特征在于：所述护孔管内壁上设置有蒸汽通道，所述蒸汽通道周向设置在所述护孔管内壁上，所述护孔管管壁上与所述蒸汽通道对应设置有蒸汽喷口。
...【技术特征摘要】
1.一种煤矿地面瓦斯抽放系统，其特征在于：包括瓦斯抽采模块、瓦斯分离模块、蒸汽发生模块、废热回收模块和煤层加热模块；所述瓦斯分离模块与所述瓦斯抽采模块连接，用于分离出瓦斯，所述蒸汽发生模块与所述瓦斯分离模块连接，用于利用所述瓦斯分离模块提供的瓦斯以产生高温水蒸气，所述废热回收模块连接在所述瓦斯抽采模块与所述蒸汽发生模块之间，用于加热制备高温水蒸气的水，所述煤层加热模块与所述蒸汽发生模块连接，用于向所述煤层中提供高温水蒸气以促进瓦斯透出。
2.根据权利要求1所述的煤矿地面瓦斯抽放系统，其特征在于：所述瓦斯分离模块包括气水分离装置和瓦斯分级装置，所述瓦斯抽采模块包括水环瓦斯抽放泵，所述气水分离装置与所述水环瓦斯抽放泵连接，用于分离出瓦斯中的水分，所述瓦斯分级装置一端与所述气水分离装置连接，另一端与所述蒸汽发生模块连接，用于分离筛选出能够供所述蒸汽发生模块使用的瓦斯。
3.根据权利要求2所述的煤矿地面瓦斯抽放系统，其特征在于：所述瓦斯分级装置包括三通阀、进气管、第一出气管和第二出气管，所述三通阀上设置有进气口、第一出口和第二出口，其中，所述进气管一端与所述气水分离装置连接，另一端与所述进气口连接，所述第一出气管一端与所述第一出口连接，另一端与所述蒸汽发生模块连接，所述第二出气管与所述第二出口连接，所...
【专利技术属性】
技术研发人员：牛柏森，张洋，刘金帅，刘山峰，尹梦哲，张宏帅，高占辉，赵俊阳，陈智颖，张卫，刘登超，刘宇鹏，曹奎奎，张永强，王天明，
申请(专利权)人：河南永锦能源有限公司云盖山煤矿二矿，
类型：发明
国别省市：
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