[发明专利]一种煤矿地面采动井煤层气集输装置

说明书

本发明属于煤矿地面采动井煤层气集输利用工艺设备的技术领域，具体是一种煤矿地面采动井煤层气集输装置。井口通过与采动井生产套管连接到一起，井口上面焊接钢管，钢管上焊接法兰与井口闸阀I和单向阀依次连接；单向阀通过钢丝软管与水环泵机组的主管路相连接；水环泵机组的主管路前段安装有防爆防回火装置，水环泵机组后端安装有水气分离器装置；水气分离器后的主管路上安装有流量计I；流量计I通过三通阀分别与连接闸阀II和闸阀III连接；闸阀II通过主管路与放空管连接，闸阀III通过支管线与冷干机连接；冷干机通过支管路与增压设备连接；增压设备上面安装有安全监测监控设备；增压设备与流量计II连接；流量计II通过闸阀IV与集输主管路连接。

技术领域

本发明属于煤矿地面采动井煤层气集输利用工艺设备的技术领域，具体是一种煤矿地面采动井煤层气集输装置。

背景技术

煤矿区煤层气地面井采动区卸压抽采充分利用了煤层采动过程中的卸压增透效应，可有效抽采煤矿卸压瓦斯，但井身结构、布井位置等对地面井的抽采效果影响较大

同时，针对煤矿区煤层气中煤层气浓度变化范围大、波动大的特点，对于甲烷浓度低于80％的煤层气小部分企业采用掺混发电的处理方式，大部分企业直接排空或者点火燃烧处理。很少通过增压集输利用的方式进行处理的，蓝焰煤层气公司结合自身的实际情况，已形成的集开发利用于一体的成套技术及完整产业链，将有助于提高我国采动区煤层气抽采率和利用率．煤矿采动区煤层气地面井卸压抽采利用已经成为了煤层气开发领域一个重要的组成部分。

采动井瓦斯气体在进入增压设备前除去其中混合的饱和水，同时考虑采动井现场运行工况，必须合理选择合适的脱水设备和增压设备，主要包括以下四方面：脱水设备选型及相关参数研究设计；增压设备选型及相关参数研究设计；抽采利用设备的安全参数设置研究设计；抽采利用设备的安全监测监控研究设计。

发明内容

本发明为了解决采动井抽采现场安装脱水设备，在增压集输前除去瓦斯中的水气，解决瓦斯含水给增压设备运行带来的问题，提供一种煤矿地面采动井煤层气集输装置。

本发明采取以下技术方案：一种煤矿地面采动井煤层气集输装置，包括井口、钢管、单向阀、防爆防回火装置、水环泵机组、水气分离器、冷干机和增压设备。

所述的井口通过丝扣连接的方式与采动井生产套管连接到一起，井口上面焊接钢管，钢管上焊接法兰与井口闸阀I和单向阀依次连接；所述的单向阀通过钢丝软管与水环泵机组的主管路相连接；所述的水环泵机组的主管路前段安装有防爆防回火装置，水环泵机组后端安装有水气分离器装置；所述的水气分离器后的主管路上安装有流量计I；所述的流量计I通过三通阀分别与连接闸阀II和闸阀III连接；所述的闸阀II通过主管路与放空管连接，闸阀III通过支管线与冷干机连接；所述的冷干机通过支管路与增压设备连接；所述的增压设备上面安装有安全监测监控设备；所述的增压设备与流量计II连接；所述的流量计II通过闸阀IV与集输主管路连接。

进一步的，防爆防回火装置和水环泵机组之间的主管路上安装有传感器探头。

进一步的，安全监测监控设备包括甲烷浓度传感器、温度传感器、负压传感器和压差传感器。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1、提出在采动井抽采现场安装脱水设备，在增压集输前除去瓦斯中的水气，解决瓦斯含水给增压设备运行带来的难题。

2、水环式真空泵抽采的气体温度较高，创新性地将高温气体冷冻式干燥机增加到采动井集输工艺流程中，利用高温气体与冷冻式干燥机的冷媒进行热交换，降低高温气体的温度，加速高温气体中水蒸气的冷凝。

3、提供了安全可靠的增压设备，为煤层气持续增压集输利用带来了可靠的保障。

4、提出了安全抽采参数界限值，实现了实时监测监控和安全联锁，为采动井煤层气的安全集输利用提供了安全保障。