CN106761905B - 一种基于电热效应的促进瓦斯抽采方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开的一种基于电热效应的促进瓦斯抽采方法，首先在煤层内部施工直径为120～130mm的瓦斯抽采孔和直径为30～50mm的煤层预热孔；将热电阻送到煤层预热孔内部，利用导线将热电阻和电源连接，通过滑动电阻控制电路电流变化，电流对热电阻进行加热；采用常规钻孔封孔方法，对瓦斯抽采钻孔进行密封，保证瓦斯抽采管露出密封材料前端3～5m，利用阀门将瓦斯抽采管与井下瓦斯管路连接，进行瓦斯抽采，煤层接收热量，温度升高，使煤层内吸附的瓦斯解吸变为游离瓦斯，促进了瓦斯的抽采。通过实施基于电热效应的促进瓦斯抽采方法，瓦斯解吸影响区域增加，抽采瓦斯浓度增大，效果显著，满足了煤矿现场区域瓦斯治理等工作的需要。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于电热效应的促进瓦斯抽采方法，属于煤矿井下区域瓦斯治理技术领域，尤其适用于在高吸附性瓦斯低透气性煤层中区域瓦斯治理的瓦斯抽采作业。
背景技术
我国煤矿地质条件复杂，高瓦斯煤层占50％-70％，而高瓦斯低透气性煤层又占其中的70％左右。随着煤炭生产的高效集约化和开采深度的增加，瓦斯涌出量越来越大，瓦斯爆炸和瓦斯突出危险的威胁越来越严重。目前防治煤矿瓦斯灾害的根本性方法是进行瓦斯抽采。国家安全生产监督管理总局确定的“先抽后采、监测监控、以风定产”的煤矿瓦斯治理方针也把瓦斯抽采放在首位。因此，煤矿在开采过程中常需要进行区域瓦斯治理作业，目前区域瓦斯治理主要采用水力化措施、松动爆破等方法，
但是以上方法容易造成局部应力集中，抑制瓦斯解吸、煤岩移动、甚至诱导煤与瓦斯突出等负面影响。主要是因为传统水力化技术实施后水分的存在封堵了瓦斯流动的通道，产生抑制瓦斯解吸、扩散和渗透的作用，导致瓦斯抽采效果不理想，瓦斯灾害煤样得到有效抑制；松动爆破容易诱导瓦斯突然释放，引起瓦斯次生灾害。因此，为了解决现有瓦斯抽采技术缺陷，急需一种新型的瓦斯抽采方法，以满足煤矿现场区域瓦斯防治等工作的需要。结合电热效应原理，本发明提出一种基于电热效应的促进瓦斯抽采方法，促进瓦斯解吸，提高瓦斯抽采效果。
发明内容
技术问题：本发明的目的是针对高吸附性瓦斯低透气性煤层中瓦斯抽采作业的不足之处，提供一种瓦斯解吸影响区域大，瓦斯解吸量大，瓦斯抽采效果明显、成功率高的基于电热效应的促进瓦斯抽采方法。
技术方案：
本发明一种基于电热效应的促进瓦斯抽采方法，其特征在于包括以下步骤：
a.在煤层内部施工直径为120～130mm的瓦斯抽采孔，瓦斯抽采孔的长度为30m，在瓦斯抽采孔前端的中心位置继续施工直径为30～50mm的煤层预热孔，煤层预热孔长度为60m；
b.在热电阻的两端分别连接导线，两根导线上分别连接滑动电阻和电流表，导线的另一端分别与电源的正负极连接；
c.将热电阻送到煤层预热孔内部；
d.采用常规钻孔封孔方法，对瓦斯抽采孔进行密封，保证瓦斯抽采管露出密封材料前端3～5m；
e.打开电源，通过导线向热电阻供电，热电阻在电流作用下产生热量预热煤层；
f.利用阀门将瓦斯抽采管与井下瓦斯管路连接，进行瓦斯抽采，煤层接收热量，温度升高，使煤层内吸附的瓦斯解吸变为游离瓦斯，促进了瓦斯的抽采。
以上所述热电阻为直径为10mm，长度为20m的圆柱体；通过滑动电阻控制电路中电流的变化，使区域煤层温度控制在60～80℃。
有益效果：由于采用了上述技术方案，解决了现有高瓦斯低透气性煤层瓦斯抽采技术缺陷，促进煤体内部瓦斯解吸，瓦斯解吸影响区域增加，瓦斯抽采效果明显、成功率高，实现了瓦斯抽采实时控制，满足了煤矿现场区域瓦斯治理等工作的需要。
附图说明
图1是本发明的一种基于电热效应的促进瓦斯抽采方法实施例示意图。
图中：1—煤层，2—煤层预热孔，3—瓦斯抽采孔，4-1—导线，4-2—导线，5—热电阻，6—密封材料，7—电源，8—电流表，9—瓦斯抽采管，10—阀门，11—井下瓦斯管路，12—滑动电阻。
具体实施方式：
下面结合附图对本发明具体实施方式作进一步的描述：
图1所示，一种基于电热效应的促进瓦斯抽采方法：首先在煤层1内部施工直径为120～130mm的瓦斯抽采孔3，瓦斯抽采孔3的长度为30m，在瓦斯抽采孔3前端的中心位置继续施工直径为30～50mm的煤层预热孔2，煤层预热孔2长度为60m；在热电阻5的两端分别连接导线4-1和导线4-2，导线4-1上连接滑动电阻12，导线4-2上连接电流表8，导线4-1和导线4-2的另一端分别与电源7的正负极连接；将热电阻5送到煤层预热孔2内部；采用常规钻孔封孔方法，对瓦斯抽采孔3进行密封，保证瓦斯抽采管9露出密封材料6前端3～5m；打开电源7，通过导线4-1和导线4-2向热电阻5供电，热电阻5在电流作用下产生热量12预热煤层1；利用阀门10将瓦斯抽采管9与井下瓦斯管路11连接，进行瓦斯抽采，煤层1接收热量12，温度升高，使煤层内吸附的瓦斯解吸变为游离瓦斯，促进了瓦斯的抽采。以上所述热电阻5为直径为10mm，长度为20m的圆柱体，通过滑动电阻12控制电路中电流的变化，使区域煤层1温度控制在60～80℃。通过实施基于电热效应的促进瓦斯抽采方法，解决了现有高瓦斯低透气性煤层瓦斯抽采技术缺陷，促进煤体内部瓦斯解吸，瓦斯解吸影响区域增加，瓦斯抽采效果明显、成功率高，实现了瓦斯抽采实时控制，满足了煤矿现场区域瓦斯治理等工作的需要。
Claims (3)
1.一种基于电热效应的促进瓦斯抽采方法，其特征在于包括以下步骤：
a.在煤层(1)内部施工直径为120～130mm的瓦斯抽采孔(3)，瓦斯抽采孔(3)的长度为30m，在瓦斯抽采孔(3)前端的中心位置继续施工直径为30～50mm的煤层预热孔(2)，煤层预热孔(2)长度为60m；
b.在热电阻(5)的两端分别连接第一导线(4-1)和第二导线(4-2)，第一导线(4-1)上连接滑动电阻(12)，第二导线(4-2)上连接电流表(8)，第一导线(4-1)和第二导线(4-2)的另一端分别与电源(7)的正负极连接；
c.将热电阻(5)送到煤层预热孔(2)内部；
d.采用常规钻孔封孔方法，对瓦斯抽采孔(3)进行密封，保证瓦斯抽采管(9)露出密封材料(6)前端3～5m；
e.打开电源(7)，通过第一导线(4-1)和第二导线(4-2)向热电阻(5)供电，热电阻(5)在电流作用下产生热量预热煤层(1)；
f.利用阀门(10)将瓦斯抽采管(9)与井下瓦斯管路(11)连接，进行瓦斯抽采，煤层(1)接收热量，温度升高，使煤层(1)内吸附的瓦斯解吸变为游离瓦斯，促进了瓦斯的抽采。
2.根据权利要求1所述的一种基于电热效应的促进瓦斯抽采方法，其特征在于：热电阻(5)为直径为10mm，长度为20m的圆柱体。
3.根据权利要求1所述的一种基于电热效应的促进瓦斯抽采方法，其特征在于：通过滑动电阻(12)控制电路中电流的变化，使区域煤层(1)温度控制在60～80℃。
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