CN206571473U

CN206571473U - 一种基于微生物气化原理的薄煤层抽采系统

Info

Publication number: CN206571473U
Application number: CN201720271189.7U
Authority: CN
Inventors: 周昊; 张先龙; 许辉; 杨善龙; 李皇磊; 蔡晓东; 吕洋洋
Original assignee: Anhui University of Science and Technology
Current assignee: Anhui University of Science and Technology
Priority date: 2017-03-20
Filing date: 2017-03-20
Publication date: 2017-10-20
Anticipated expiration: 2027-03-20

Abstract

一种基于微生物气化原理的薄煤层抽采系统，由井下与井上两部分组成；其中，井上部分为瓦斯提纯、净化工艺和营养液配送工艺；瓦斯提纯、净化工艺包括，气液分离器、甲烷净化设备、瓦斯机房、瓦斯罐，各部件装置之间均采用管道连接；营养液配送工艺包括，营养液储存罐、蒸汽房、高压泵房，营养液储存罐和蒸汽房之间安置有高压泵入口阀门，高压泵房出口位置设置有高压泵出口管路阀门，各部件装置之间均采用管道连接；井下部分为瓦斯抽取工艺，包括，主管道、副管道、放水器、注液管、瓦斯抽采管；井下采气过程可以做到无人操作，提高了开采的安全性；利用微生物气化开采，可以减少机械设备的投入；煤层气通过管路运输，降低了运输成本。

Description

一种基于微生物气化原理的薄煤层抽采系统

技术领域

本实用新型涉及一种基于微生物气化原理的薄煤层抽采系统，属于地下煤转气技术领域。

背景技术

我国煤炭资源赋存条件比较复杂，地域分布十分广泛，现已探明的薄煤层可采储量有61.5亿吨，占煤炭全部可采储量的20％左右，而其中采出的煤量却仅占其全国总储量的10％，薄煤层中产量与储量的比例严重失调，每年从薄煤层中采出的煤量还有下降的趋势，近年来，各大局(矿)厚、薄煤层开采速度不相适应的矛盾日益突出，特别是薄煤层作为解放层开采的矿井，由于薄煤层开采速度缓慢，造成下层厚煤层资源积压，影响整个煤炭工业的协调发展。如果能实现薄煤层安全高效开采，不仅能给国家带来经济效益，还能回收利用资源，减少资源浪费，因此，研究薄煤层利用微生物气化抽采的系统显得尤为重要。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种基于微生物气化原理的薄煤层抽采系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种基于微生物气化原理的薄煤层抽采系统，由井下与井上两部分组成；其中，井上部分为瓦斯提纯、净化工艺和营养液配送工艺；瓦斯提纯、净化工艺，包括，气液分离器、甲烷净化设备、瓦斯机房、瓦斯罐，各部件装置之间均采用管道连接；营养液配送工艺，包括，营养液储存罐、蒸汽房、高压泵房，营养液储存罐和蒸汽房之间安置有高压泵入口阀门，高压泵房出口位置设置有高压泵出口管路阀门，各部件装置之间均采用管道连接；井下部分为瓦斯抽取工艺，包括，主管道、副管道、放水器、注液管、瓦斯抽采管，主管道与副管道竖直部分放置于立井中，水平部分随底板岩石巷道安设至待采薄煤层下部指定位置；放水器10设置在主管道分叉前且临近立井位置，注液管一端延伸至薄煤层中部，另一端与副管道连接，瓦斯抽采管一端延伸至薄煤层中，另一端与主管道连接。

作为本实用新型更进一步的技术方案，注液管与副管道和瓦斯抽采管与主管道之间均通过法兰联结。

作为本实用新型更进一步的技术方案，主管道由井底至工作位置坡度为千分之五，副管道由井底至工作位置坡度为千分之五。

作为本实用新型更进一步的技术方案，注液管与瓦斯抽采管呈交替式布置。

本实用新型的有益效果是：

通过所述薄煤层利用微生物气化抽采的系统，能够深入开采地质条件复杂的煤炭资源，提高了资源的回收利用率；通过在巷道侧帮及顶板钻孔进入薄煤层，以点代面，提高了不同倾角、不同厚度煤层开采的适应能力；井下采气过程可以做到无人操作，提高了开采的安全性；利用微生物气化开采，可以减少机械设备的投入；煤层气通过管路运输，降低了运输成本。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型B局部放大图；

图3为本实用新型主管道井下分叉形式；

图4为本实用新型C-C剖面图；

图5为本实用新型A-A剖面图。

图中各标号为：瓦斯机房1、主管道2、副管道3、注液管4、瓦斯抽采管5、营养液储存罐6、高压泵房7、气液分离器8、甲烷净化设备9、放水器10、立井11、底板岩石巷道12、瓦斯罐13、蒸汽房14、高压泵出口管路阀门15、高压泵入口阀门16。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。

请参阅图1、2、3、4、5，本实用新型的技术方案：一种基于微生物气化原理的薄煤层抽采系统，由井下与井上两部分组成；其中，井上部分为瓦斯提纯、净化工艺和营养液配送工艺；瓦斯提纯、净化工艺，包括，气液分离器8、甲烷净化设备9、瓦斯机房1、瓦斯罐13；各部件装置之间均采用管道连接；营养液配送工艺包括，营养液储存罐6、蒸汽房14、高压泵房7，营养液储存罐6和蒸汽房14之间安置有高压泵入口阀门16，高压泵房7出口位置设置有高压泵出口管路阀门15，各部件装置之间均采用管道连接；井下部分为瓦斯抽取工艺，包括，主管道2、副管道3、放水器10、注液管4、瓦斯抽采管5；主管道2与副管道3竖直部分放置于立井11中，水平部分随底板岩石巷13道安设至待采薄煤层下部指定位置，主管道由井底至工作位置坡度为千分之五，主管道在底板岩石巷内分叉为两条管道，副管道由井底至工作位置坡度为千分之五；放水器10设置在主管道2分叉前且临近立井11位置，主要用于排出瓦斯其中含有的部分地下水，注液管4一端延伸至薄煤层中部，另一端与副管道3通过法兰连接，瓦斯抽采管5一端延伸至薄煤层中，另一端与主管道2通过法兰连接。

本实用新型的工作过程，首先通过系统将薄煤层中游离态的瓦斯通过瓦斯抽采管5抽放到主管道2中，对薄煤层进行初步卸压，主管道2将抽出的部分地下水通过放水器10排出，瓦斯气体通过主管道2沿底板岩石巷道12和立井11到达地面，抽出至地面的瓦斯气体通过气液分离器8将瓦斯气体与液体进行分离，分离后的瓦斯气体进入甲烷净化设备9，净化后的瓦斯气体通过管道进入瓦斯机房1进行压缩，压缩后的瓦斯储存在瓦斯罐13中，等待下一步利用；当煤层中游离态瓦斯抽采结束后，打开高压泵出口管路阀门15，关闭高压泵入口阀门16，蒸汽房14生产蒸汽，高压泵房7给蒸汽加压，蒸汽沿副管道3从立井11和底板岩巷12进入注液管4末端，最终沿注液管4到达煤层中部，使目标煤层升温至30-35摄氏度，停止输送蒸汽；蒸汽房14停止生产，打开高压泵入口阀门16，营养液储存罐6放出营养液进入高压泵房7加压，营养液沿副管道3从立井11和底板岩巷12进入注液管4末端，最终沿注液管4到达煤层中部，完成注液，改善煤层透气性；经过3-4周，瓦斯抽采管5将微生物分解产生的煤层气抽放到主管道2中，主管道2将抽出煤层气中含有的部分地下水通过放水器10排出，煤层气通过主管道2沿底板岩石巷道12和立井11到达地面，抽出至地面的煤层气通过气液分离器8将气体与液体进行分离，分离后的气体进入甲烷净化设备9，净化后的甲烷气体通过管道进入瓦斯机房1进行压缩，压缩后的瓦斯储存在瓦斯罐13中，等待下一步利用，完成对薄煤层的气化抽采。

上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下作出各种变化。

Claims

1.一种基于微生物气化原理的薄煤层抽采系统，其特征在于，由井下与井上两部分组成；其中，井上部分为瓦斯提纯、净化工艺和营养液配送工艺；瓦斯提纯、净化工艺，包括，气液分离器、甲烷净化设备、瓦斯机房、瓦斯罐，各部件装置之间均采用管道连接；营养液配送工艺，包括，营养液储存罐、蒸汽房、高压泵房，营养液储存罐和蒸汽房之间安置有高压泵入口阀门，高压泵房出口位置设置有高压泵出口管路阀门，各部件装置之间均采用管道连接；井下部分为瓦斯抽取工艺，包括，主管道、副管道、放水器、注液管、瓦斯抽采管，主管道与副管道竖直部分放置于立井中，水平部分随底板岩石巷道安设至待采薄煤层下部指定位置；放水器设置在主管道分叉前且临近立井位置，注液管一端延伸至薄煤层中部，另一端与副管道通过法兰连接，瓦斯抽采管一端延伸至薄煤层中，另一端与主管道通过法兰连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于微生物气化原理的薄煤层抽采系统，其特征在于，注液管与瓦斯抽采管呈交替式布置。

3.根据权利要求1所述的一种基于微生物气化原理的薄煤层抽采系统，其特征在于，主管道由井底至工作位置坡度为千分之五，副管道由井底至工作位置坡度为千分之五。