CN206769947U - 煤层地下松动装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种煤层地下松动装置。其中，该装置包括：供液装置和连续管；其中，供液装置用于提供液体炸药和起爆药；连续管用于穿设于钻孔内，连续管的第一端与供液装置相连通，连续管的第二端对应于待松动煤层设置，连续管用于将液体炸药和起爆药输送至待松动煤层。本实用新型提供的煤层地下松动装置通过连续管将液体炸药和起爆药由地面注入待松动煤层中，而不污染钻孔中的套管，同时减少了液体炸药的挂壁损失。供液装置可以持续提供液体炸药和起爆药，以使液体炸药和起爆药不断地沿待松动煤层的孔隙、裂隙渗透和扩展，有利于待松动煤层的松动，提高了煤层的透气性，进而提高了煤层的气化稳定性以及煤层回采率。

Description

煤层地下松动装置

技术领域

本实用新型涉及煤炭及煤层气开采技术领域，具体而言，涉及一种煤层地下松动装置。

背景技术

赋存在地下的煤层被地下水所饱和，且受地压影响，孔隙、空隙、裂隙一般呈闭合状态，因而煤层天然透气性一般较差，可视为隔水层。煤层透气性受赋存深度和变质程度的影响，一般埋深越深透气性越差，同样，变质程度越高透气性也越差。煤炭下气化技术采用热化学方法，将地下煤层直接原地转化为可燃气体，实现了煤炭的化学开采，该技术的关键是利用煤层自身的透气性，将含有氧气的气化剂，送入煤层中，氧气通过扩散、对流等方式与煤层渗透、接触、反应，渗透式气化反应是保持气化过程稳定进行的关键所在。

然而煤层因自身禀赋的差异，对于高变质的烟煤、无烟煤以及深部煤层，由于煤层天然透气性差，气化剂与煤层接触传质阻力大，煤层易形成壁面式反应，往往随着壁面焦化、灰化而使气化反应会进一步恶化，进而造成气化稳定性差、煤层回采率低。

实用新型内容

鉴于此，本实用新型提出了一种煤层地下松动装置，旨在解决煤层的透气性差导致的煤层气化稳定性差以及煤层回采率低的问题。

一方面，本实用新型还提出了一种煤层地下松动装置。该装置包括：供液装置和连续管；其中，供液装置用于提供液体炸药和起爆药；连续管用于穿设于钻孔内，连续管的第一端与供液装置相连通，连续管的第二端对应于待松动煤层设置，连续管用于将液体炸药和起爆药输送至待松动煤层。

进一步地，上述煤层地下松动装置中，供液装置包括：输送泵和储液罐；其中，输送泵的出口与连续管的第一端相连通，输送泵的入口与储液罐相连通。

进一步地，上述煤层地下松动装置，还包括：一端开口的输气管、点火装置和喷液装置；其中，输气管的开口端与连续管的第二端相连通，点火装置和喷液装置均设置于输气管，喷液装置用于向待松动煤层输送液体炸药和起爆药，点火装置用于引燃液体炸药和起爆药。

进一步地，上述煤层地下松动装置，还包括：第一封隔器、第二封隔器；其中，第一封隔器和第二封隔器均设置于输气管，并且，点火装置和喷液装置均设置于第一封隔器和第二封隔器之间。

进一步地，上述煤层地下松动装置，还包括：传感器、控制器和报警器；其中，传感器设置于输气管，并且，传感器设置于第一封隔器的上方，传感器用于获取点火装置在钻孔中的深度值；控制器与传感器电连接，用于接收传感器获取的深度值，并在深度值大于预设值时发出驱动信号；报警器与控制器电连接，用于接收驱动信号并发出报警信号。

进一步地，上述煤层地下松动装置中，喷液装置为喷枪。

进一步地，上述煤层地下松动装置，还包括：引导装置；其中，引导装置设置于输气管的闭口端。

本实用新型通过连续管将液体炸药和起爆药由地面注入待松动煤层中，而不污染钻孔中的套管，同时减少了液体炸药的挂壁损失。供液装置可以持续提供液体炸药和起爆药，以使液体炸药和起爆药不断地沿待松动煤层的孔隙、裂隙渗透和扩展，有利于待松动煤层的松动，提高了煤层的透气性，进而提高了煤层的气化稳定性以及煤层回采率。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1为本实用新型实施例提供的煤层地下松动装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

参见图1，图中示出了本实施例提供的煤层地下松动装置的优选结构。如图所示，该装置包括：供液装置1和连续管2。

其中，供液装置1用于提供液体炸药和起爆药。连续管2穿设于钻孔内，并且，连续管2的第一端(图1所示的上端)与供液装置1相连通，具体实施时，连续管2上可以设置有控制阀10，通过控制阀10可以控制液体炸药和起爆药的输送。连续管2的第二端(图1所示的下端)对应于待松动煤层设置，连续管2用于将液体炸药和起爆药输送至待松动煤层的裂隙中。具体实施时，液体炸药可以为硝化甘油基液体炸药、水基稠化液化炸药、硝基烷烃基液体炸药等。起爆药主要由氧化剂、可燃剂以及其他辅助材料组成，氧化剂可以为氯酸钾、高氯酸钾等，可燃剂可以为镁粉等，其他辅助材料可以为硝酸铵、铝粉等。液体炸药和起爆药可以先在地面混配后，再注入待松动煤层中；也可以先注入液体炸药，再注入起爆药。

本实施例中，通过连续管2将液体炸药和起爆药由地面注入待松动煤层中，而不污染钻孔中的套管，同时减少了液体炸药的挂壁损失。供液装置1可以持续提供液体炸药和起爆药，以使液体炸药和起爆药不断地沿待松动煤层的孔隙、裂隙渗透和扩展，有利于待松动煤层的松动，提高了煤层的透气性，进而提高了煤层的气化稳定性以及煤层回采率。

上述实施例中，供液装置1可以包括：输送泵11和储液罐12。其中，输送泵11的出口可以与连续管2的第一端相连通，输送泵11的入口可以与储液罐12相连通。具体实施时，液体炸药各组分的配制可以在储液罐12内进行，液体炸药和起爆药的混合和配制也可以在储液罐12内将进行。

本实施例中，储液罐12可以对待松动煤层持续提供液体炸药和起爆药，可以用于液体炸药和起爆药的混合和配制。输送泵11可以将液体炸药和起爆药压入待松动煤层的裂隙中，有利于液体炸药和起爆药在裂隙中不断地渗透和扩展。

上述各实施例中，还可以包括：一端开口的输气管3、点火装置4和喷液装置5。其中，输气管3的开口端可以与连续管2的第二端通过连接件11相连通，具体实施时，输气管3可以直接从钢材上切削加工而成。点火装置4和喷液装置5均可以设置于输气管3上，喷液装置5可以将液体炸药和起爆药输送至待松动煤层的裂隙中，点火装置4可以将待松动煤层裂隙中的液体炸药和起爆药引燃，进而使待松动煤层产生裂隙网络。具体实施时，点火装置4可以设置于喷液装置5的上方(图1所示的上方)。喷液装置5可以为喷枪，当然，具体实施时，可以在输气管3上开设多个通孔以代替喷液装置5将液体炸药和起爆药输送至待松动煤层的裂隙中。

本实施例中，喷液装置5可以使液体炸药和起爆药的喷射压力更大，进而更加有利于液体炸药和起爆药在待松动煤层的裂隙中的渗透和扩展。

上述各实施例中，还可以包括：第一封隔器6和第二封隔器7。其中，第一封隔器6和第二封隔器7均可以设置于输气管3上，并且，点火装置4和喷液装置5均设置于第一封隔器6和第二封隔器7之间。第一封隔器6和第二封隔器7在液体压力下可以打开，与钻孔的内壁贴合，形成密封。

本实施例中，第一封隔器6和第二封隔器7可以将待松动煤层分隔为多段，并分别进行作业，并且，第一封隔器6和第二封隔器7可以将喷液装置5喷出的液体炸药的压力直接作用到待松动煤层上，而保证钻孔中的套管不承压，有利于保护钻孔。此外，作业结束后，第一封隔器6和第二封隔器7可以卸载回收，避免了不必要的浪费。

上述各实施例中，还可以包括：传感器8、控制器(图中未示出)和报警器(图中未示出)。其中，传感器8可以置于输气管3上且设置于第一封隔器6的上方(图1所示的上方)，传感器8可以获取点火装置4在钻孔中的深度值。具体实施时，传感器8可以为无线套管接箍定位器，具体地，可以为机械套管接箍定位器。控制器可以与传感器8电连接，控制器可以接收传感器8获取的深度值，并在深度值大于预设值时发出驱动信号。报警器可以与控制器电连接，报警器可以接收驱动信号并发出报警信号。

需要说明的是，深度值的预设值可以根据实际需要来确定，本实施例对其不做任何限定。

本实施例中，利用传感器8、控制器和报警器可以实现对点火装置4下放深度的监控，克服了连续管2预弯曲、受外力变形以及计数误差所导致的计量误差，校正了点火装置4的下放深度，并通过报警信号及时停止下放，精确的定位了施工层位，使得操作更加方便、可靠。

上述各实施例中，还可以包括：引导装置9。其中，引导装置9可以设置于输气管3的闭口端，以防止输气管3的闭口端碰刮或插入套管的内壁。

综上，本实施例通过连续管将液体炸药和起爆药由地面注入待松动煤层中，而不污染钻孔中的套管，同时减少了液体炸药的挂壁损失。供液装置可以持续提供液体炸药和起爆药，以使液体炸药和起爆药不断地沿待松动煤层的孔隙、裂隙渗透和扩展，有利于待松动煤层的松动，提高了煤层的透气性，进而提高了煤层的气化稳定性以及煤层回采率。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (7)

1.一种煤层地下松动装置，其特征在于，包括：供液装置(1)和连续管(2)；其中，

所述供液装置(1)用于提供液体炸药和起爆药；

所述连续管(2)用于穿设于钻孔内，所述连续管(2)的第一端与所述供液装置(1)相连通，所述连续管(2)的第二端对应于待松动煤层设置，所述连续管(2)用于将所述液体炸药和所述起爆药输送至所述待松动煤层。

2.根据权利要求1所述的煤层地下松动装置，其特征在于，所述供液装置(1)包括：输送泵(11)和储液罐(12)；其中，

所述输送泵(11)的出口与所述连续管(2)的第一端相连通，所述输送泵(11)的入口与所述储液罐(12)相连通。

3.根据权利要求1所述的煤层地下松动装置，其特征在于，还包括：一端开口的输气管(3)、点火装置(4)和喷液装置(5)；其中，

所述输气管(3)的开口端与所述连续管(2)的第二端相连通，所述点火装置(4)和所述喷液装置(5)均设置于所述输气管(3)，所述喷液装置(5)用于向所述待松动煤层输送所述液体炸药和所述起爆药，所述点火装置(4)用于引燃所述液体炸药和所述起爆药。

4.根据权利要求3所述的煤层地下松动装置，其特征在于，还包括：第一封隔器(6)、第二封隔器(7)；其中，

所述第一封隔器(6)和所述第二封隔器(7)均设置于所述输气管(3)，并且，所述点火装置(4)和所述喷液装置(5)均设置于所述第一封隔器(6)和所述第二封隔器(7)之间。

5.根据权利要求4所述的煤层地下松动装置，其特征在于，还包括：传感器(8)、控制器和报警器；其中，

所述传感器(8)设置于所述输气管(3)，并且，所述传感器(8)设置于所述第一封隔器(6)的上方，所述传感器(8)用于获取所述点火装置(4) 在所述钻孔中的深度值；

所述控制器与所述传感器(8)电连接，用于接收所述传感器(8)获取的深度值，并在所述深度值大于预设值时发出驱动信号；

所述报警器与所述控制器电连接，用于接收所述驱动信号并发出报警信号。

6.根据权利要求3所述的煤层地下松动装置，其特征在于

所述喷液装置(5)为喷枪。

7.根据权利要求3至6中任一项所述的煤层地下松动装置，其特征在于，还包括：引导装置(9)；其中，

所述引导装置(9)设置于所述输气管(3)的闭口端。