[發(fā)明專利]一種CO2

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202310194637.8
• 申請(qǐng)日: 2023-03-03
• 公開（公告）號(hào): CN116255124A
• 公開（公告）日: 2023-06-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張建國;王滿;何學(xué)秋;邱黎明;宋大釗;趙英杰;肖鈺哲;牛澤華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 平頂山天安煤業(yè)股份有限公司;北京科技大學(xué)
• 主分類號(hào): E21B43/26
• 分類號(hào): E21B43/26
• 代理公司: 北京市廣友專利事務(wù)所有限責(zé)任公司 11237
• 代理人: 張仲波

本發(fā)明涉及煤層泄壓增透技術(shù)領(lǐng)域，特別是指一種COsubgt;2/subgt;自動(dòng)錯(cuò)位致裂的煤層增透裝置，包括：筒狀外殼，在筒狀外殼內(nèi)部中心位置布置液態(tài)COsubgt;2/subgt;儲(chǔ)存?zhèn)}，在筒狀外殼內(nèi)部兩端形成釋放頭外殼，釋放頭外殼包覆旋轉(zhuǎn)釋放頭，液態(tài)COsubgt;2/subgt;儲(chǔ)存?zhèn)}與旋轉(zhuǎn)釋放頭通過復(fù)用型定壓泄能片連接；旋轉(zhuǎn)釋放頭被配置為環(huán)繞軸線旋轉(zhuǎn)，并且旋轉(zhuǎn)釋放頭外周陣列多組釋放頭內(nèi)孔組，釋放頭外殼外周陣列多組釋放頭外孔組，多組釋放頭內(nèi)孔組與多組釋放頭外孔組一一對(duì)應(yīng)，當(dāng)旋轉(zhuǎn)釋放頭旋轉(zhuǎn)時(shí)，在垂直于對(duì)應(yīng)的一組釋放頭內(nèi)孔組與一組釋放頭外孔組的同一截面，釋放頭內(nèi)孔依次循環(huán)對(duì)準(zhǔn)釋放頭外孔。本發(fā)明通過旋轉(zhuǎn)釋放高壓COsubgt;2/subgt;進(jìn)行脈沖式?jīng)_擊，實(shí)現(xiàn)煤層增透和瓦斯驅(qū)替，提高了煤層瓦斯抽采效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及煤層泄壓增透技術(shù)領(lǐng)域，特別是指一種CO₂自動(dòng)錯(cuò)位致裂的煤層增透裝置及瓦斯強(qiáng)化抽采方法。

背景技術(shù)

在煤礦安全生產(chǎn)形式整體向好的同時(shí)，煤礦瓦斯事故仍是煤礦安全生產(chǎn)的重大威脅之一，煤層瓦斯治理始終是煤礦安全生產(chǎn)過程中的重要研究方向。

CO₂致裂技術(shù)作為一種非炸藥的爆破增透技術(shù)，因其不易引發(fā)瓦斯事故，適用范圍廣而被大量應(yīng)用于低滲煤層泄壓增透。

現(xiàn)有的液態(tài)CO₂致裂技術(shù)因其致裂器設(shè)備和現(xiàn)場實(shí)施方法的限制，存在一定局限性，包括：單根致裂器CO₂儲(chǔ)量有限、設(shè)備安裝完成后沖擊致裂方向固定、無法實(shí)現(xiàn)煤層快速高效的錯(cuò)位致裂效果以及利用CO₂驅(qū)替置換煤層瓦斯效果較差。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中低滲煤層泄壓增透過程中無法實(shí)現(xiàn)煤層快速高效的錯(cuò)位致裂和煤層瓦斯驅(qū)替效率低下的技術(shù)問題，本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例提供了一種CO₂自動(dòng)錯(cuò)位致裂的煤層增透裝置，所述增透裝置包括：筒狀外殼，

在所述筒狀外殼內(nèi)部中心位置布置液態(tài)CO₂儲(chǔ)存?zhèn)}，在所述筒狀外殼內(nèi)部兩端形成釋放頭外殼，所述釋放頭外殼包覆旋轉(zhuǎn)釋放頭，所述液態(tài)CO₂儲(chǔ)存?zhèn)}與所述旋轉(zhuǎn)釋放頭通過復(fù)用型定壓泄能片連接；

其中，所述旋轉(zhuǎn)釋放頭被配置為環(huán)繞所述旋轉(zhuǎn)釋放頭的軸線旋轉(zhuǎn)，并且所述旋轉(zhuǎn)釋放頭外周陣列多組釋放頭內(nèi)孔組，每一組釋放頭內(nèi)孔組環(huán)繞所述旋轉(zhuǎn)釋放頭陣列n個(gè)釋放頭內(nèi)孔；所述釋放頭外殼外周陣列多組釋放頭外孔組，每一組釋放頭外孔組環(huán)繞所述釋放頭外殼陣列2n個(gè)釋放頭外孔，其中，n大于2；

其中，多組釋放頭內(nèi)孔組與多組釋放頭外孔組一一對(duì)應(yīng)，當(dāng)所述旋轉(zhuǎn)釋放頭旋轉(zhuǎn)時(shí)，在垂直于對(duì)應(yīng)的一組所述釋放頭內(nèi)孔組與一組所述釋放頭外孔組的同一截面，所述釋放頭內(nèi)孔依次循環(huán)對(duì)準(zhǔn)所述釋放頭外孔；

所述液態(tài)CO₂儲(chǔ)存?zhèn)}內(nèi)安裝液態(tài)CO₂相變激發(fā)裝置，所述液態(tài)CO₂儲(chǔ)存?zhèn)}連接液態(tài)CO₂輸液管。

在一個(gè)較佳的實(shí)施例中，所述旋轉(zhuǎn)釋放頭與所述復(fù)用型定壓泄能片連接的一端設(shè)置復(fù)位裝置。

在一個(gè)較佳的實(shí)施例中，在垂直于對(duì)應(yīng)的一組所述釋放頭內(nèi)孔組與一組所述釋放頭外孔組的同一截面，所述釋放頭內(nèi)孔組環(huán)繞所述旋轉(zhuǎn)釋放頭間隔90°陣列4個(gè)所述釋放頭內(nèi)孔；所述釋放頭外孔組環(huán)繞所述釋放頭外殼間隔45°陣列8個(gè)所述釋放頭外孔。

在一個(gè)較佳的實(shí)施例中，所述液態(tài)CO₂相變激發(fā)裝置的承壓能力不小于液態(tài)CO₂相變后產(chǎn)生的高壓氣態(tài)CO₂的最高壓強(qiáng)。

在一個(gè)較佳的實(shí)施例中，所述復(fù)用型定壓泄能片的承壓能力的上限間于0～300MPa之間。