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专利号: 2016109411944
申请人: 中国矿业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 土层或岩石的钻进;采矿
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种微波液氮协同冻融煤层增透方法,其特征在于,包括以下步骤:

a、在巷道内向煤层(1)施工一个冻融钻孔(2),并在冻融钻孔(2)两侧施工两个瓦斯抽采钻孔(3),冻融钻孔(2)和瓦斯抽采钻孔(3)的两端分别位于顶板(4)和底板(5)内;

b、向瓦斯抽采钻孔(3)内送入抽采管(6),向冻融钻孔(2)内送入注水管(9)、液氮管(10)和连有微波天线(7)的同轴波导(8),之后利用封孔器(11)对冻融钻孔(2)和瓦斯抽采钻孔(3)进行密封;

c、将同轴波导(8)的外端部连接到波导转换器(12)上,波导转换器(12)经矩形波导(13)与微波发生器(14)相连接;将注水管(9)的外端部与注水泵(15)相连接,注水泵(15)经管线与水箱(16)连接;将液氮管(10)的外端部与液氮泵(17)相连接,液氮泵(17)经管线与液氮罐(18)连接;

d、管路连接完成后,打开注水泵(15),向冻融钻孔(2)内注水,当注水泵(15)压力开始上升时关闭注水泵(15),停止注水;

e、打开液氮泵(17),向冻融钻孔(2)内注液氮,将注入孔内水冻结为冰,致裂煤层(1);

f、打开微波发生器(14),产生的微波通过矩形波导(13)、波导转换器(12)、同轴波导(8)到达微波天线(7)并由微波天线(7)向冻融钻孔(2)内辐射,使孔内的冰快速消融并气化,所产生的高温高压水蒸气继续致裂煤层(1),瓦斯在高温下不断解吸并沿着煤中裂隙涌向瓦斯抽采钻孔(3);

g、重复步骤e~f,将瓦斯抽采管(6)与井下瓦斯管网连接,进行瓦斯抽采。

2. 根据权利要求1所述的一种微波液氮协同冻融煤层增透方法,其特征在于:所述的微波发生器(10)的工作频率为2.45 GHz,功率为2 kW。

3.根据权利要求1所述的一种微波液氮协同冻融煤层增透方法,其特征在于:所述的冻融钻孔(2)与瓦斯抽采钻孔(3)的距离为3.5-4.5m。