[實用新型]一種分離控制注氣點裝置

有效

• 申請號: 201620849997.2
• 申請日: 2016-08-08
• 公開（公告）號: CN206158720U
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發明（設計）人: 張樹川;徐斌;鄭林;杜慧華
• 申請（專利權）人: 新疆國利衡清潔能源科技有限公司
• 主分類號: E21B43/295
• 分類號: E21B43/295;E21B19/22;E21B33/03
• 代理公司: 烏魯木齊新科聯知識產權代理有限公司65107
• 代理人: 白志斌

技術領域

本實用新型屬于煤炭及煤層氣開采技術領域，涉及一種用于流體注入、采排作業的控制裝置，特別是一種分離控制注氣點裝置。

背景技術

傳統井工采煤和露天采煤目前仍然是我國煤炭開采的主要方式，存在的主要問題是井下采煤環境惡劣，礦井及采區回采率低（礦井回采率小于50%，一般在40～48%之間，采區回采率低于65%，一般50～65%），導致大量煤炭資源（如煤柱、邊角煤、薄煤層以及回采困難的底煤，統稱為殘煤和呆滯煤）被遺棄，僅就山西省一省，其殘煤與呆滯煤資源量就高達3722億噸。國內外針對呆滯煤的開采方法主要有充填開采、限厚開采、平面控制開采等，這些開采方法仍然需要人工進入采煤工作面，面臨老空區積水、有害氣體積存與排放、礦井涌水、采空區冒落等礦井災害與風險，復采難度較大，安全風險較高。

煤炭的氣化開采即煤炭地下氣化技術，可將煤炭就地原位轉化為可燃氣體，無需人工進入采煤工作面，而主要利用氣化劑與煤的熱作用、化學反應等形成氣化反應工作面，將煤中固體可燃成分轉化為有效氣體。煤炭氣化開采技術已經應用到礦井殘煤、呆滯煤的開采，形成了礦井氣化方法或有井式地下氣化方法，方法的核心在于，利用礦井采煤的巷道系統建立氣化爐，國內外已公開的專利如CN94111480、CN95103446、CN95111055、CN02125446、CN1298058、CN02158972、CN99125082、CN98102197均屬此類方法，此類方法的優點在于氣化爐可充分利用已有井巷系統進行靈活布置，主要缺點是對氣化工作面缺乏有效的控制手段，煤氣熱值、組分穩定性差，氣化爐產能波動大等。

為了提高對氣化工作面的有效控制，專利CN1112188提出了一種拉管注氣點后退式煤層氣化方法，用熔斷法逐段熔斷注氣管線，實現注氣點周期式后退；專利CN96106720則采用換管注氣點后退式煤層氣化方法，注氣通道內放置多條注氣管線，用轉換注氣管線接替注氣的方法，實現注氣點后退控制。類似的專利還包括CN200510134205、CN200520144344，提出了一種電熔翻板式注氣點控制器，在注氣通道內設置注氣管線，注氣管線上間隔設置電熔翻板式注氣點控制器，當向電控加熱絲通電后，電熔絲熔斷，可以打開四通旁路，關閉下游主路，以使注氣點隨氣化工作面上移而上移。此外，專利CN200810132905、CN201310327035、CN201310248666中均涉及一種熔斷式控制閥門、熔斷式開啟裝置，其基本原理與電熔翻板式注氣點控制器類似。上述專利均涉及注氣點的后退操作，盡管采用了不同的控制手段，但是這些控制方式過于復雜，由于控制裝置設計在氣化爐內，一旦放入后不可連續移動或取出，因而對裝置的可靠性要求非常高。另外，缺少機械化、自動化控制。

實用新型內容

本實用新型的目的是針對上述問題，而提出的一種注氣點分離控制裝置及其控制方法。該裝置能通過設置在氣化爐外的動力機構，人為控制注氣點進行連續式和周期式后退操作；也能以注氣點溫度為指標，通過變頻和液壓反饋控制系統，自動調整注氣點后退時間和速度，從而實現地下氣化過程的連續、穩定和自動控制。

為了實現上述目的本實用新型的技術方案是這樣實現的：

一種分離控制注氣點裝置，主要由絞車系統、密封系統、動力系統、控制系統組成，氣化劑通過具有一定撓性與強度的連續管送入氣化工作面，連續管首端放置在氣化爐內，首端連接噴嘴或噴火器；連續管尾端穿過密封系統從氣化爐工作孔內引出，并連接至絞車系統，連續管尾端同氣化劑輸送管道連接；連續管纏繞在絞車系統上，當需要注氣點后退操作時，絞車動力機構帶動連續管移動，從而使注氣點連續或周期性后退，在移動過程中密封系統能夠使連續管外壁與氣化爐工作孔孔壁保持密封狀態，避免氣體從氣化爐內向外泄漏。

本實用新型注氣點后退通過設置在氣化爐外的絞車系統實現，可連續移動或周期性移動，操作靈活、結構簡單，解決了已有專利復雜的后退操作程序，且能夠保證操作過程的安全性和可靠性。