一种煤层钻孔循环注热装置

专利2026-02-16  13


本技术涉及采矿,具体为一种煤层钻孔循环注热装置。


背景技术:

1、煤层气是煤的一种伴生气体,主要成分是甲烷,煤矿中俗称为“瓦斯”。由于煤层气可以燃烧,因此被当作一种洁净能源加以开采和利用。目前已公知的主要抽采方法有:煤矿巷道内的地下本煤层钻孔抽放方法和地面实施的多分支水平井抽采技术。地下本煤层钻孔抽放技术是从煤矿井下巷道向煤层施工钻孔,并进行抽采的一项技术。该技术主要是降低煤层中的煤层气含量,保证煤矿的安全生产。多分支水平井抽采技术是从地面向煤层垂直施工一个钻孔,钻孔进入煤层后变为水平钻孔,并由一个钻孔分成若干个钻孔,形成较大的抽采范围。该技术主要用于地面煤层气开采。但由于煤对甲烷有很强的吸附性,煤层的渗透性低,煤层中煤层气的原始压力小,一般在0.5mpa~1.0mpa之间,不论上述哪种方法都不能有效抽采出煤层中的瓦斯气体。

2、目前,国内外许多学者研究了温度对煤体中瓦斯解吸速度的影响规律。试验发现温度能够提高煤体中的瓦斯解吸速度,但试验的温度范围为30℃~70℃。其结果对于快速、高效开采煤层气没有产生特别影响。因此,也未提出相应的工业技术方法。

3、中国专利200710145879.9公开了“一种煤层气开采新技术”,该技术通过建立连通地面和煤层的竖井,然后将煤层气燃烧后的高温气体注入进气井加热煤层,对采出的混合气体进行分离。因此现有技术缺少一种结构简单、可以循环促进煤层温度的升高的装置,通过循环促进煤层温度的升,达到促进吸附态瓦斯的解吸,使煤层瓦斯高效、持续、稳定地抽采。


技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种煤层钻孔循环注热装置,以解决上述背景技术中提出的等问题。

2、为实现上述目的,本实用新型提供如下技术方案:

3、一种煤层钻孔循环注热装置,包括控制台,所述控制台表面设置有固定板,所述固定板表面一侧设置有控制箱;

4、所述控制台底部具有腔室,所述腔室内设置有注气通道、回气通道、变频旋涡风机和加热器,所述注气通道包括注气管,所述注气管一端连接加热器,所述注气管另一端连接有注气阀球,所述变频旋涡风机一侧设置有与加热器连接的第一连接口和第二连接口,所述第二连接口一端连接设置有干燥器,所述干燥器另一端连接有回气球阀;

5、所述控制箱与加热器和变频旋涡风机电性连接。

6、进一步地,所述回气球阀与干燥器连接处设置有过滤网。

7、进一步地,所述回气球阀与变频旋涡风机之间设置有向外延伸的连接管,所述连接管一端连接有压力表,所述压力表另一端设置有溢流阀。

8、进一步地,所述连接管与压力表之间设置有第一气路开关,所述压力表与溢流阀之间设置排气管路,所述排气管路设置有第二气路开关,所述排气管路远离第二气路开关一端设置有排气孔。

9、进一步地,所述控制箱内设置有与加热器电性连接的温度控制旋钮,所述控制箱内还设置有与变频旋涡风机电性连接的调节按钮。

10、进一步地,所述注气管靠于注气球阀一端设置有流量计。

11、进一步地,所述控制台底部四角各设置有万向轮。

12、与现有技术相比,本实用新型的有益效果是:

13、通过回气通道使煤层内气体吸到循环注热装置内再通过加热器进行加热,再通过注气通道使循环注热装置内气体从注气球阀传输到煤层中,循环促进煤层温度升高,煤层升温又促进了吸附态瓦斯的解吸,使煤层瓦斯高效、持续、稳定地抽采。



技术特征:

1.一种煤层钻孔循环注热装置,其特征在于,包括控制台(1),所述控制台(1)表面设置有固定板(12),所述固定板(12)表面一侧设置有控制箱(11);

2.根据权利要求1所述的一种煤层钻孔循环注热装置,其特征在于:所述回气球阀(5)与干燥器(4)连接处设置有过滤网。

3.根据权利要求1所述的一种煤层钻孔循环注热装置,其特征在于:所述回气球阀(5)与变频旋涡风机(3)之间设置有向外延伸的连接管,所述连接管一端连接有压力表(6),所述压力表(6)另一端设置有溢流阀(7)。

4.根据权利要求3所述的一种煤层钻孔循环注热装置,其特征在于:所述连接管与压力表(6)之间设置有第一气路开关(61),所述压力表(6)与溢流阀(7)之间设置排气管路,所述排气管路设置有第二气路开关(71),所述排气管路远离第二气路开关(71)一端设置有排气孔(72)。

5.根据权利要求1所述的一种煤层钻孔循环注热装置,其特征在于:所述控制箱(11)内设置有与加热器(23)电性连接的温度控制旋钮,所述控制箱(11)内还设置有与变频旋涡风机(3)电性连接的调节按钮。

6.根据权利要求1所述的一种煤层钻孔循环注热装置,其特征在于:所述注气管(21)靠于注气球阀(22)一端设置有流量计(24)。

7.根据权利要求1所述的一种煤层钻孔循环注热装置,其特征在于:所述控制台(1)底部四角各设置有万向轮。


技术总结
本技术公开了一种煤层钻孔循环注热装置,包括控制台,控制台表面设置有固定板,固定板表面一侧设置有控制箱;控制台底部具有腔室,腔室内设置有注气通道、回气通道、变频旋涡风机和加热器,注气通道包括注气管,注气管一端连接加热器,注气管另一端连接有注气阀球,变频旋涡风机一侧设置有与加热器连接的第一连接口和第二连接口,第二连接口一端连接设置有干燥器,干燥器另一端连接有回气球阀。通过回气通道使煤层内气体吸到循环注热装置内再通过加热器进行加热,再通过注气通道使循环注热装置内气体从注气球阀传输到煤层中,循环促进煤层温度升高,促进了吸附态瓦斯的解吸,使煤层瓦斯高效、持续、稳定地抽采。

技术研发人员:袁瑞甫,王千喜,李小军,侯志强,郭建平,李辉,李叶欣
受保护的技术使用者:河南理工大学
技术研发日:20240123
技术公布日:2024/7/25
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