[发明专利]煤层气热采专用加热管道机器人

说明书

煤层气热采专用加热管道机器人，包括地面卷线车、发电机、地面控制中心和若干组中空式管道机器人组，地面卷线车上设置有智能电缆绞盘，智能电缆绞盘上缠绕有耐高温抗拉电缆，智能电缆绞盘的出线端设置有第一拉力传感器，若干组中空式管道机器人组并排间隔设置，相邻的两组中空式管道机器人组通过电磁对接装置连接；综上所述，本发明自动化程度高、便于操作、煤粉清除效果好、提高了煤层气开采效率。

技术领域

本发明属于煤层气开采技术领域，具体涉及煤层气热采专用加热管道机器人。

背景技术

煤层气是指储存在煤层中以甲烷为主要成分、以吸附在煤基质颗粒表面为主、部分游离于煤孔隙中或溶解于煤层水中的烃类气体，是煤的伴生矿产资源，属非常规天然气，是近一二十年在国际上崛起的洁净、优质能源和化工原料。由于我国煤层渗透率普遍较低，瓦斯抽采方式和效果受到极大局限。因此，如何提高煤层渗透率，进而达到强化瓦斯抽采的目的是煤炭行业面临的一个重要问题。国内外专家提出了一些改善煤层渗透率的方法和技术，主要有：水力压裂法、水力割缝法等水力化措施，多元气体驱替方法以及深孔预裂爆破、交叉布孔法等。这些方法对强化煤层瓦斯抽采均起到了一定的作用，但其应用效果却受地质因素、现场因素等条件的限制。

煤层注热强化抽采瓦斯的思路源于石油开采中的热力驱油方法，其增产机理：通过向煤层注入过热水蒸气，使煤体温度升高，促进瓦斯解吸并使煤层渗透率得到提高，从而实现瓦斯强化抽采。

发明内容

本发明为了解决现有技术中的不足之处，提供一种提高煤层气开采效率的专用于煤层气热采时加热的煤层气热采专用加热管道机器人。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：煤层气热采专用加热管道机器人，包括地面卷线车、发电机、地面控制中心和若干组中空式管道机器人组，地面卷线车上设置有智能电缆绞盘，智能电缆绞盘上缠绕有耐高温抗拉电缆，智能电缆绞盘的出线端设置有第一拉力传感器，若干组中空式管道机器人组并排间隔设置，相邻的两组中空式管道机器人组通过电磁对接装置连接；耐高温抗拉电缆的一端与发电机相连接，耐高温抗拉电缆的另一端与最后方的中空式管道机器人组相连接；

智能电缆绞盘、第一拉力传感器、发电机以及所有的中空式管道机器人组分别通过控制线路与地面控制中心连接。

中空式管道机器人组包括管道机器人A、管道机器人B和子动力装置，管道机器人A和管道机器人B通过两根复合式螺旋电阻丝连接，两根复合式螺旋电阻丝穿过所述的子动力装置，子动力装置可拆卸连接在管道机器人B的后部。

管道机器人A包括管道机器装置和两组电阻丝卷线装置；

管道机器装置包括控制单元和圆筒形的外壳，外壳的两端分别通过封堵板封堵，每块封堵板上均开设有圆孔，外壳内固定有圆筒管道，圆筒管道的两端分别固定在两块封堵板的圆孔处；外壳的两端部外周均设有耐高温橡胶气囊组，耐高温橡胶气囊组由若干个耐高温橡胶气囊组成，且若干个耐高温橡胶气囊沿外壳圆周方向呈环形阵列布置，每个耐高温橡胶气囊内部设有独立的安装腔，安装腔内设置有气囊充气机构，耐高温橡胶气囊上设置有自动排气阀；外壳外周设置有若干组行走机构和若干个组固定锚杆件，若干组行走机构沿外壳圆周方向并排间隔设置，若干个组固定锚杆件沿外壳圆周方向并排间隔设置，且每组固定锚杆件位于两组相邻的行走机构之间；位于前侧的封堵板上安装有温度传感器，外壳内壁上安装有定位传感器，圆筒管道中部安装有电动阀；控制单元分别与定位传感器、温度传感器、自动排气阀、电动阀、气囊充气机构、行走机构、固定锚杆件和地面控制中心数据连接；

管道机器装置的外壳内壁与圆筒管道外壁之间形成收纳腔，两组电阻丝卷线装置对称位于收纳腔内；

管道机器人B与管道机器装置结构相同。

气囊充气机构包括点火器、点火剂和叠氮化钠，安装腔上设置有与耐高温橡胶气囊内腔连通的充气孔；点火器与控制单元数据连接。