[发明专利]一种矿用液态CO2地面直注系统与方法

权利要求书

1.一种矿用液态CO₂地面直注系统，其包括液态CO₂储罐、气液分离器、空温器、智能调控单元、第一输送管、第二输送管及第三输送管，其特征在于：

所述的液态CO₂储罐布置在井上靠近煤矿立井井口的位置，所述气液分离器布置在井下靠近立井井底的位置，所述气液分离器的液态CO₂入口端通过液态CO₂输送管与液态CO₂储罐连通，所述的气液分离器的气相出口端与第一输送管的进口端连通，所述的第一输送管的末端被埋入采空区20-60米处，所述的气液分离器的液相出口端与第二输送管的进口端连通，所述的第二输送管的末端被埋入采空区20-60米处，在所述的第二输送管上距离采空区50-200米的位置安装有三通，所述的三通的两个出口分别连接所述第二输送管与第三输送管，所述空温器布置在所述第三输送管上距离采空区40-180米的位置，所述的第三输送管的末端被埋入采空区20-60米处；

在所述的液态CO₂输送管上自靠近液态CO₂储罐的一端开始，依次设置有流量控制阀、增压泵及稳压阀；所述的第一输送管的进口端安装有第一压力表，所述的第一输送管上距离采空区20米的位置安装有第一节流阀，所述的第二输送管上距离采空区20米的位置安装有第二节流阀，所述的空温器的进口端安装有第三节流阀，所述的第二节流阀的后端5米的位置安装有第二压力表；所述的智能调控单元布置在采空区前30米的位置，所述的智能调控单元依次通过第一信号线与第一压力表连通，通过第二信号线与第二压力表连通，通过第三信号线与第一节流阀连通，通过第四信号线与第二节流阀连通，通过第五信号线与第三节流阀以及空温器连通。

2.根据权利要求1所述的一种矿用液态CO₂地面直注系统，其特征在于：所述的液态CO₂输送管、第一输送管、第二输送管及第三输送管均为聚氨酯保温钢管，所述的聚氨酯保温钢管的保温棉的厚度为30-50mm，所述的聚氨酯保温钢管由耐零下40摄氏度的碳钢制成。

3.根据权利要求1所述的一种矿用液态CO₂地面直注系统，其特征在于：所述的液态CO₂输送管上每隔500米、所述的第一输送管上每隔500米处、所述的第二输送管上每隔500米处分别连接有第一金属软管、第二金属软管和第三金属软管，其中，第一金属软管、第二金属软管、第三金属软管的长度均为2米。

4.一种矿用液态CO₂地面直注方法，其特征在于：其采用权利要求1所述的一种矿用液态CO₂地面直注系统，所述方法依次包括以下步骤：

a打开流量控制阀，启动气液分离器、智能调控单元、增压泵及稳压阀，关闭第一节流阀、第二节流阀及第三节流阀；

b、当第一压力表的读数达到2.2MPa时，智能调控单元通过第四信号线打开第二节流阀向采空区输送液态二氧化碳；

c、当第一压力表的读数超过2.5MPa时，智能调控单元通过第三信号线打开第一节流阀泄压直到第一压力表的读数降低到2.5MPa；

d、当第一压力表的读数低于2MPa时，智能调控单元通过第四信号线关闭第二节流阀；

e、当第二压力表的读数超过3.0MPa时，智能调控单元通过第四信号线关闭第二节流阀，同时智能调控单元通过第五信号线打开第三节流阀以及空温器。