[发明专利]采用液氮和蒸汽致裂煤层的瓦斯抽采方法及抽采系统

摘要

本发明公开一种采用液氮和蒸汽致裂煤层的瓦斯抽采方法及抽采系统，抽采方法包括步骤1)钻孔，2)布置抽采系统，3)封孔，4)冷冻致裂，5)高温致裂和加热瓦斯和6)抽采瓦斯。抽采系统包括设置于煤层上用于煤层致裂和瓦斯抽采的孔，且在孔的外段设置有用于封孔和隔热的聚氨酯层，另设置有液氮管、供热管和抽采管穿过该聚氨酯层，液氮管的外端接通到液氮泵，液氮泵接通到液氮罐上，供热管接通到蒸汽发生器，蒸汽发生器接通到水箱上。本发明相对现有技术，避免了施工繁重、安全隐患、水锁效应和影响范围有限的问题，通过液氮和蒸汽进行冷热交替致裂，大大增强致裂效果，提高了瓦斯运移速度，在进一步的瓦斯抽采中大大提高了效率。

主权项

1.一种采用液氮和蒸汽致裂煤层的瓦斯抽采方法，其特征在于：包括如下步骤：1）钻孔：向煤层（7）钻设用于致裂和抽采的孔（6）；2）布置抽采系统：将液氮管（8）、供热管（10）和抽采管（9）的内端伸入到所述孔（6）内，所述液氮管（8）的外端接通到液氮罐（1）上，所述供热管（10）的外端接通到蒸汽发生器（12）上；3）封孔：在所述孔（6）的外段设置两段用于封堵所述孔（6）的水泥砂浆层（5），同时使得所述液氮管（8）、供热管（10）和抽采管（9）穿过两段该水泥砂浆层（5），并伸入到所述孔（6）内，再同时设置注浆管（3），所述注浆管（3）的内端伸入到两段所述水泥砂浆层（5）之间，通过该注浆管（3）向两段所述水泥砂浆层（5）之间注入聚氨酯，并形成用于隔热和封孔的聚氨酯层（4）；4）冷冻致裂：通过所述液氮管（8）将所述液氮罐（1）内的液氮灌入到所述孔（6）内，对所述煤层（7）进行冷冻致裂；5）高温致裂和加热瓦斯：通过所述供热管（10）将蒸汽发生器（12）内产生的蒸汽灌入到所述孔（6）内，对煤层（7）进行高温致裂；6）抽采瓦斯：通过抽采管（9）向外抽采瓦斯。