[發明專利]一種溫壓惰性氣體增加煤體透氣性的系統

有效

• 申請號: 201210056597.2
• 申請日: 2012-03-06
• 公開（公告）號: CN102562023A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 周福寶;高峰;王圣程;劉春;劉應科;崔光磊
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: E21B43/26
• 分類號: E21B43/26;E21B43/22;E21B43/24
• 代理公司: 徐州市淮海專利事務所 32205
• 代理人: 華德明

技術領域

本發明涉及一種增加煤體透氣性的系統，特別是一種溫壓惰性氣體增加煤體透氣性的系統。

背景技術

我國煤層的構造復雜，滲透率普遍較低，許多高瓦斯煤層均屬于低透氣性煤層。同時隨著煤礦開采深度的逐步加大，應力的增高，進一步降低了煤層的透氣性。在透氣性差的礦井進行未卸壓煤層瓦斯預抽效果往往都不理想，增加煤體透氣性顯得尤為重要。目前，我國增加煤體透氣性過程中主要采用水力化措施，如水力壓裂、水力切割。采用水力化增透措施，煤體被水浸泡后易泥化，堵塞瓦斯流動通道，受水表面張力限制，增透范圍有限；采用水力化增透措施時，煤體起裂壓力要求25?MPa，在高壓水作用下極易誘導煤與瓦斯突出，給煤礦高效生產帶來嚴重的安全隱患。

中國專利，專利號CN201010180354.0公開了一種井下注熱抽采煤層瓦斯的方法，?采用向煤層中注入80℃～300℃的高溫蒸汽或過熱水加熱煤層，雖然加快了煤層中瓦斯的解吸，但是注入高溫蒸汽或過熱水時存在燙傷的安全隱患；注熱抽采煤層瓦斯方法也屬于水力化措施，同樣存在煤體被水浸泡泥化、堵塞瓦斯流動通道的問題，瓦斯抽采增加量有限。

發明內容

本發明的目的是要提供一種操作簡單、安全可靠、增透效果好的溫壓惰性氣體增加煤體透氣性的系統。

本發明的目的是這樣實現的：一種溫壓惰性氣體增加煤體透氣性的系統，包括：制氮機、第一控制閥、第一逆止閥、壓力表、泄壓閥、氣源罐、溫度傳感器、增溫設備、第一智能球閥、第二逆止閥、控制器、氣動增壓機、第二智能球閥、第三智能球閥、壓力傳感器和第二控制閥。

所述制氮機通過管路連接氣源罐，管路上依次設有第一控制閥和第一逆止閥；所述氣源罐位于增溫設備的水中，氣源罐出氣口通過管路依次連接第一智能球閥、第二逆止閥、氣動增壓機、第三智能球閥、壓力傳感器和第二控制閥；所述控制器通過數據線與溫度傳感器、第一智能球閥、第二智能球閥、第三智能球閥和壓力傳感器連接。

所述氣源罐內部設有溫度傳感器，且壓力表和泄壓閥通過管路連接在氣源罐上；所述增溫設備由水、加熱層、保溫層和密封蓋組成，密封蓋設有出氣口；所述氣動增壓機進氣口設有第二智能球閥，并通過管路與增溫設備出氣口相連；所述增溫設備加熱惰性氣體后溫度控制在50℃～100℃；所述氣動增壓機增壓后惰性氣體壓力控制在1.6MPa～5.0MPa。

有益效果：由于采用了上述方案，利用煤礦井下制氮機制取氮氣，利用氣源罐進行存儲氮氣，且氣源罐位于增溫設備水中，惰性氣體加熱均勻、便于控制；增溫設備的加熱層位于保溫層內部，不與外界接觸、安全可靠防爆；保溫層防止增溫過程中出現燙傷，減少熱量傳遞；密封蓋能使增溫設備形成密閉空間，便于加熱過程產生水蒸氣蓄壓，為氣動增壓機提供動力，實現增溫、增壓一體化；壓力表能夠清楚的表明氣源罐內惰性氣體壓力；氣源罐設有泄壓閥，能避免加熱過程中氣源罐內壓力過大發生危險；逆止閥能避免惰性氣體回流，確保系統安全；控制器接收溫度傳感器和壓力傳感器的信號，并反饋給控制球閥，從而控制智能球閥的開關，實現對惰性氣體溫度和壓力的控制；操作簡單、安全可靠、增透效果好，達到了本發明的目的。?

優點：該系統操作簡單，安全可靠，實現增溫、增壓一體化，增透效果好，大幅度提高了瓦斯抽采量和抽采效率，具有廣泛的實用性。

附圖說明

附圖是本發明溫壓惰性氣體增加煤體透氣性系統的示意圖。

????圖中：1、制氮機；2、第一控制閥；3、第一逆止閥；4、壓力表；5、泄壓閥；6、氣源罐；7、溫度傳感器；8、增溫設備；8-1、水；8-2、加熱層；8-3、保溫層；8-4、密封蓋；8-5、出氣口；9、第一智能球閥；10、第二逆止閥；11、控制器；12、氣動增壓機；13、第二智能球閥；14、第三智能球閥；15、壓力傳感器；16、第二控制閥；17、鉆孔；18、煤體。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明的實施例作進一步的描述：

實施例1：一種溫壓惰性氣體增加煤體透氣性的系統，包括：制氮機1、第一控制閥2、第一逆止閥3、壓力表4、泄壓閥5、氣源罐6、溫度傳感器7、增溫設備8、第一智能球閥9、第二逆止閥10、控制器11、氣動增壓機12、第二智能球閥13、第三智能球閥14、壓力傳感器15和第二控制閥16。