[发明专利]一种热扰动与钻孔瓦斯爆炸协作煤层二次增透装置及方法

权利要求书

1.一种热扰动与钻孔瓦斯爆炸协作煤层二次增透装置，其特征在于：所述装置由微波辐射系统、钻孔瓦斯引爆系统、注气防灭火系统和瓦斯抽采装置组成；所述微波辐射系统由微波辐射发生器(10)、波导管阀门(11)、波导管(12)、微波辐射探头(13)组成，所述微波辐射探头(13)外部设置有保护筛管二(14)，所述钻孔瓦斯引爆系统由钻孔瓦斯引爆监控装置(15)、脉冲点火头(16)、瓦斯浓度传感器(17)、温度传感器(18)组成，所述注气防灭火系统由七氟丙烷注气管(6)和注气管阀门(7)组成，套管(4)前端深入到钻孔(2)内，后端接有微波发生器(10)，所述套管(4)上端接有瓦斯抽采装置(8)和七氟丙烷注气管(6)，下端接有钻孔瓦斯引爆监控装置(15)，微波辐射探头(13)及脉冲点火头(16)随套管(4)深入到钻孔(2)内部，瓦斯浓度传感器(17)和温度传感器(18)通过M12连接器(19)实时传输套管(4)内瓦斯浓度及温度情况至瓦斯引爆监控装置(15)。

2.权利要求1所述装置的热扰动与钻孔瓦斯爆炸协作煤层二次增透方法，其特征在于，包括如下步骤：

a、在待抽采瓦斯煤层(1)钻取抽采钻孔(2)，所述钻孔(2)内径比套管(4)外径大1～2mm；

b、将放置有微波辐射探头(13)和脉冲点火头(16)的套管(4)前端送入到钻孔(2)内部，用封孔材料(5)封孔固定；套管(4)前端布置保护筛管一(3)，用来支撑煤层(1)，套管(4)后端连接微波辐射发生器(10)，伸出钻孔(2)的套管(4)上端连接瓦斯抽采装置(8)和七氟丙烷注气管(6)，伸出钻孔(2)的套管(4)下端连接钻孔瓦斯引爆监控装置(15)；

c、开启微波辐射发生器(10)，对煤层(1)进行微波辐射，加热煤层(1)并在煤层(1)中催生出裂隙孔，促进瓦斯解吸，通过瓦斯抽采装置(8)进行瓦斯抽采；

d、当钻孔瓦斯引爆监控装置(15)监测到瓦斯浓度处于5％-9％、10％-16％时，控制脉冲点火头(16)点火，引爆钻孔(2)内瓦斯，对煤层(1)进行震裂，促进煤层(1)瓦斯二次解吸；

e、当监测到温度较高超过阈值280℃时，通过七氟丙烷注气管(6)注入七氟丙烷进行降温灭火；

f、重复步骤c、d、e，实现热扰动与钻孔瓦斯爆炸协作煤层二次增透抽采过程。