【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于煤岩增透瓦斯抽采,具体是一种可动态调控的煤层脉冲压裂增透瓦斯抽采装置。
技术介绍
1、煤层瓦斯高效抽采是保障煤矿安全生产、实现瓦斯资源化利用的关键。然而,我国多数煤层具有低透气性、高吸附性的特点,严重制约了瓦斯抽采效率。目前,常采用的瓦斯抽采方法主要有:水力压裂、深孔爆破、水力割缝、保护层开采,但是这些技术存在显著局限性:水力压裂容易造成水锁现象,堵塞瓦斯运移的通道;深孔爆破送药困难;水力割缝在软煤层应用效果较差,而且因排渣问题,不适用于向下打的钻孔;保护层开采不适应在单一煤层开采。
2、现有脉冲压裂技术虽可通过周期性载荷扰动煤体产生疲劳损伤,提升裂隙密度,但普遍缺乏动态调控能力:压裂参数在施工中固定,无法根据井下实时地质响应自适应优化,导致能量利用率低、增透范围受限。且现有水力脉冲压裂增透装置与瓦斯抽采装置相互独立,作业时需先使用水力脉冲压裂增透装置完成压裂增透,再更换抽采装置进行抽采,工序割裂,导致效率低下且耗时显著。
3、即使部分设备采用了一体化设计,但在煤层压裂增透后仍需更换与抽采装置适配的
...【技术保护点】
1.一种可动态调控的煤层脉冲压裂增透瓦斯抽采装置,其特征在于:其包括套管(7),所述套管(7)能够置于地表并且伸至煤层区(1);钻孔(2)上方地面两侧设置有脉冲发生器(4)与抽采装置(5),所述脉冲发生器(4)与抽采装置(5)之间设置有控制器(6);
2.根据权利要求1所述的一种可动态调控的煤层脉冲压裂增透瓦斯抽采装置,其特征在于:所述套管(7)沿圆周径向开设有对应所述煤层区(1)的抽采孔(71)。
3.根据权利要求1所述的一种可动态调控的煤层脉冲压裂增透瓦斯抽采装置,其特征在于:所述嵌套式阀体(8)外设置有驱动组件,且所述驱动组件与封隔器(1
...【技术特征摘要】
1.一种可动态调控的煤层脉冲压裂增透瓦斯抽采装置,其特征在于:其包括套管(7),所述套管(7)能够置于地表并且伸至煤层区(1);钻孔(2)上方地面两侧设置有脉冲发生器(4)与抽采装置(5),所述脉冲发生器(4)与抽采装置(5)之间设置有控制器(6);
2.根据权利要求1所述的一种可动态调控的煤层脉冲压裂增透瓦斯抽采装置,其特征在于:所述套管(7)沿圆周径向开设有对应所述煤层区(1)的抽采孔(71)。
3.根据权利要求1所述的一种可动态调控的煤层脉冲压裂增透瓦斯抽采装置,其特征在于:所述嵌套式阀体(8)外设置有驱动组件,且所述驱动组件与封隔器(10)固定连接;所述嵌套式阀体(8)外还设置有测距仪。
4.根据权利要求1所述的一种可动态调控的煤层脉冲压裂增透瓦斯抽采装置,其特征在于:所述嵌套式阀体(8)包括自外向内依次设置的外层固定阀套(83)、中层旋转阀芯(82)以及内层驱动轴(81),所述外层固定阀套(83)与内层驱动轴(81)相固定,所述中层旋转阀芯(82)密封转动连接在外层固定阀套(83)与内层驱动轴(81)之间,所述外层固定阀套(83)沿圆周径向开设有一组与可变喷嘴(9)相对应的抽采口(813),各所述可变喷嘴(9)与抽采口(813)相密封接通。
5.根据权利要求4所述的一种可动态调控的煤层脉冲压裂增透瓦斯抽采装置,其特征在于:所述外层固定阀套(83)上端面两侧沿其轴向分别开设注水口(811)与集气口(812),所述注水口(811)通过高压水管(11)与脉冲发生器(4)相连通,所述集气口(812)通过抽采管(12)与抽采装置(5)相连通;所述抽采管(12)外靠近钻孔孔口位置设置有瓦斯流速-浓度传感器;所述外层固定阀套(83)内侧注水口(811)与集气口(812)两侧对称设置定位孔。
6.根据权利要求5所述的一种可动态调控的煤层脉冲压裂增透瓦斯抽采装置,其特征在于:所述外层固定阀套(83)外圆周侧壁沿其...
【专利技术属性】
技术研发人员:任建刚,李冰,郭瑜,杨程涛,熊俊杰,孙加满,翁红波,刘见宝,宋志敏,曲艳伟,李浩南,戴晓坤,黄宝山,
申请(专利权)人:河南工程学院,
类型:发明
国别省市:
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