本發(fā)明是一種促進(jìn)瓦斯解吸的系統(tǒng)，具體涉及煤礦井下本煤層預(yù)抽瓦斯時(shí)促進(jìn)瓦斯解吸的一種系統(tǒng)，本發(fā)明屬于煤礦安全領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

我國(guó)多數(shù)煤礦屬于高瓦斯礦井，煤與瓦斯突出以及瓦斯爆炸事故時(shí)有發(fā)生，并且這類(lèi)事故造成巨大的人員傷亡和直接經(jīng)濟(jì)損失。盡管我國(guó)的煤礦都采取了針對(duì)瓦斯的綜合治理措施，例如：改善通風(fēng)進(jìn)行稀釋?zhuān)⒏叱橄?，開(kāi)采保護(hù)層等多種措施。但是由于我國(guó)的煤煤礦中的多數(shù)煤層屬于低滲透性煤層，導(dǎo)致瓦斯從煤層中解吸的效率低，也導(dǎo)致了多數(shù)煤礦的瓦斯抽采效率不高，盡管投入了巨大的人力、物力、財(cái)力，但是并沒(méi)有取得很好的瓦斯抽采效果。

為了提高煤層的滲透率，各個(gè)煤礦采取了多種措施，比如：煤層注水，水力壓裂，液態(tài)二氧化碳?xì)怏w驅(qū)替瓦斯等措施。這些措施對(duì)于提高煤層的滲透率，提高煤體的瓦斯解吸率有非常重要的作用。但是，上述的這些措施又存在著明顯的不足之處，例如：煤層注水會(huì)惡化工作面的環(huán)境，加大礦井的排水壓力；水力壓裂面臨著壓裂的效果不佳，壓裂液的濾失問(wèn)題；二氧化碳?xì)怏w驅(qū)替技術(shù)，由于氣源的供給問(wèn)題，技術(shù)和成本的限制，目前只是進(jìn)行局部的應(yīng)用。

微波是指頻率在300MHz～300GHz的電磁波，微波具有熱效應(yīng)、穿透性、磁場(chǎng)效應(yīng)等特性。工業(yè)和民用當(dāng)中應(yīng)用廣泛的是微波的熱效應(yīng)，微波具有加熱物體速度快，操作方便等特點(diǎn)。

如何使煤礦生產(chǎn)環(huán)境好，使煤層的增透性好，進(jìn)一步改善煤層中瓦斯的解吸性能，這樣現(xiàn)在我國(guó)煤礦的煤層中急需一種微波促進(jìn)煤體瓦斯解吸的系統(tǒng)來(lái)解決這一問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種微波促進(jìn)煤體瓦斯解吸的系統(tǒng)，就是利用微波的高頻率和短波長(zhǎng)的特性以及微波的熱效應(yīng)和磁場(chǎng)效應(yīng)，使得煤體吸附瓦斯的能力降低，從而將吸附的瓦斯氣體釋放出來(lái)。

本發(fā)明的目的就是為了提高煤體的瓦斯解吸量，提高煤礦井下的瓦斯抽采效率，降低瓦斯災(zāi)害的發(fā)生可能性，本發(fā)明具有體積小，效率高，攜帶方便，操作簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，在應(yīng)用于煤礦時(shí)，作用于煤礦井下本煤層中的瓦斯抽采鉆孔，可減少煤層鉆孔的工作量、提高鉆孔的抽采效率，進(jìn)而提高本煤層的瓦斯抽采效率，所以，本發(fā)明具有很好的應(yīng)用前景。

本發(fā)明包括微波發(fā)射器、電源線(xiàn)、控制器、壓力傳感器、循環(huán)水降溫裝置、瓦斯管、篩管、注漿袋、負(fù)壓瓦斯抽放管。微波發(fā)射器位于鉆孔的深處，抽采鉆孔之間的間距根據(jù)微波發(fā)射裝置影響的半徑范圍來(lái)決定。整個(gè)抽采鉆孔施工完成后，安裝促進(jìn)煤體瓦斯解吸的微波系統(tǒng)，促進(jìn)煤體瓦斯解吸的微波系統(tǒng)位于要封好的瓦斯管前與抽采鉆孔施工截止孔底之間，抽采鉆孔進(jìn)行封孔時(shí)，即用注漿袋對(duì)整個(gè)鉆孔段的瓦斯管和鉆孔之間的密封，也就是封孔，鉆孔抽采作業(yè)開(kāi)始后，壓力傳感器根據(jù)到鉆孔內(nèi)壓力的變化，將信號(hào)傳輸?shù)娇刂破?，控制器接收到信?hào)之后，向促進(jìn)煤體瓦斯解吸的微波系統(tǒng)發(fā)出信號(hào)指令，促進(jìn)煤體瓦斯解吸的微波系統(tǒng)開(kāi)始工作，周?chē)拿后w處于微波產(chǎn)生的電磁場(chǎng)和溫度場(chǎng)之中，受到微波的作用后，吸附在煤體中的瓦斯分子會(huì)釋放到出來(lái)，負(fù)壓抽采管會(huì)將煤體當(dāng)中的瓦斯抽放出來(lái)，在抽放管路中的瓦斯在瓦斯管口處會(huì)經(jīng)過(guò)循環(huán)水降溫裝置，此時(shí)瓦斯氣體的溫度會(huì)降低，隨后瓦斯氣體會(huì)經(jīng)過(guò)抽采管被集中排到到地面的瓦斯存儲(chǔ)設(shè)備當(dāng)中。

本發(fā)明適用于煤層滲透性低的高瓦斯礦井中，本煤層預(yù)抽瓦斯的工作當(dāng)中。由于采用了微波作用于煤體，一方面，通過(guò)微波產(chǎn)生的磁場(chǎng)和溫度場(chǎng)，可以提高煤體的瓦斯解吸的能力，有利于負(fù)壓抽放管路對(duì)于瓦斯的抽放，降低了瓦斯災(zāi)害的發(fā)生，有利于煤礦的安全生產(chǎn)；另一方面，采用循環(huán)水降溫裝置，充分利用了煤礦開(kāi)采時(shí)候的水資源，提高了資源的利用率。

附圖說(shuō)明

圖1是促進(jìn)煤體瓦斯解吸的微波系統(tǒng)的示意圖；

圖2是促進(jìn)煤體瓦斯解吸的微波系統(tǒng)注漿袋的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是促進(jìn)煤體瓦斯解吸的微波系統(tǒng)的循環(huán)水降溫裝置示意圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明結(jié)合附圖對(duì)促進(jìn)煤體瓦斯解吸的微波系統(tǒng)做詳細(xì)的闡述。

根據(jù)附圖，本發(fā)明有促進(jìn)煤體瓦斯解吸的微波系統(tǒng)的微波發(fā)生裝置(1)、瓦斯管(2)、篩管(3)、控制器(4)、循環(huán)水降溫裝置(5)、負(fù)壓抽放管路(6)、電纜線(xiàn)(8)、壓力傳感器(9)、鉆孔(10)、壓力閥(11)、注漿袋(12)、注漿口(13)、進(jìn)水口(14)、出水口(15)、循環(huán)管路(16)、冷卻泵(17)組成。

在本煤層(7)依據(jù)事先設(shè)計(jì)的位置進(jìn)行施工鉆孔(10)，相鄰的鉆孔的間距應(yīng)該根據(jù)促進(jìn)煤體瓦斯解吸的微波系統(tǒng)(1)的作用半徑來(lái)確定兩個(gè)鉆孔(10)之間的間距。

將促進(jìn)煤體瓦斯解吸的微波系統(tǒng)的微波發(fā)生裝置(1)裝在與瓦斯管(2)相連的篩管(3)中間，位于篩管(3)中間；抽放管(2)距離煤壁面的鉆孔口一定距離時(shí)用注漿袋(12)注漿密封，使距離煤壁面的鉆孔口一定距離得封孔密實(shí)來(lái)保證抽采效果，而封孔裝置包括壓力閥(11)、注漿袋(12)和注漿口(13)。

負(fù)壓抽放管路(6)開(kāi)始工作時(shí)，壓力傳感器(9)將信號(hào)傳輸?shù)娇刂破?4)，控制器(4)對(duì)壓力信號(hào)進(jìn)行分析，控制器(4)發(fā)出啟動(dòng)信號(hào)，通過(guò)電纜線(xiàn)(8)傳輸信號(hào)，促進(jìn)煤體瓦斯解吸的微波系統(tǒng)的微波發(fā)生裝置(1)開(kāi)始啟動(dòng)，產(chǎn)生超高頻電磁波，對(duì)本煤層(7)鉆孔(10)周?chē)拿后w進(jìn)行加熱作用和電磁場(chǎng)作用，加速本煤層(7)鉆孔(10)周?chē)拿后w瓦斯的解吸速率。

循環(huán)水降溫裝置由進(jìn)水口(14)、出水口(15)、循環(huán)管路(16)、冷卻泵(17)組成；而篩管(3)隨鉆機(jī)的在施工鉆孔(10)時(shí)安裝到鉆孔(10)中用于安裝促進(jìn)煤體瓦斯解吸的微波系統(tǒng)的微波發(fā)生裝置(1)，也用于防止鉆孔(10)塌孔影響抽采效果。

本發(fā)明所采用的微波促進(jìn)本煤層瓦斯解吸的系統(tǒng)，利用微波的熱效應(yīng)和電磁場(chǎng)效應(yīng)，使得煤體的溫度升高，提高了瓦斯分子的動(dòng)能，加快了瓦斯分子在煤體表面的擴(kuò)散速度，提高了煤層的滲透性，大大提高了瓦斯的抽采效率，為煤礦的安全生產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)。