[实用新型]一种煤矿井下高温水力压裂增透系统

说明书

本实用新型公开了一种煤矿井下高温水力压裂增透系统，本实用新型可通过改变周围煤体的温度来改变煤层透气性，较高温水蒸气而言，不需要太高热能，经济成本较低，在实际过程中注水泵压降低流量突然增大时，需要停止一段时间继续注热，本实用新型可以直接进行高温水力压裂无须等待时间。本实用新型经济成本较低，可实现工艺的连续进行水力压裂，本实用新型高温水水力压裂不仅可压裂煤体，而且使影响范围内煤层温度升高，极大提高煤层透气性，有利于瓦斯抽采。可快速连续加热水，实现高温水水力压裂工艺连续。当煤层水力压力达到泵压降低流量突然增大时，需要停止工作时，保温水箱可保存高温水，再次工作时，可直接开始注水，不需要等待热水加热时间。

技术领域

本实用新型属于煤矿井下瓦斯抽采领域，涉及一种煤矿井下高温水力压裂增透系统。

背景技术

瓦斯抽采是我国煤矿瓦斯治理的主要技术手段，由于我国高瓦斯、低透气性煤层占60％，煤层开采前抽采瓦斯难度大，很难取得理想的效果，使得瓦斯灾害成为制约煤矿安全的重要因素，因此，如何提高预抽率和缩短预抽期成为亟待解决的难题。

从20世纪60年代开始，我国先后实验研究了多种提高煤层透气性的方法。如保护层开采卸压，煤层注水，水力压裂，水力割缝，松动爆破等。水力压裂技术从石油行业引进，近年来已在煤炭行业得到了大量的应用。煤岩层水力压裂过程实际上是煤岩石在水压作用下微裂纹的萌生、扩展、贯通，直到最后宏观裂纹的产生并导致煤岩石失稳破裂的过程。

但水力压裂方法，采用常温水对煤层进行水力压裂，只是从力学方面考虑，提高煤层透气性，瓦斯释放速率虽有提高，但仍需将其继续完善。研究表明，随着煤层温度的升高，煤层瓦斯解吸速率加快，而温度降低则抑制瓦斯解吸。而水力压裂法未考虑煤层温度对瓦斯解吸速率的影响。

通过现有的实用新型注入高温水蒸气来提高煤层透气性，但由于常温水变为高温水蒸气需要吸收大量的热能，因而蒸汽发生器等装置就需要消耗大量的电能，经济成本较高。

通过现有的实用新型注入过热水提高煤层透气性，当水力压裂设备压裂泵压降低流量突然增大时，需停一段时间继续工作注热，而此设备还需重新等待加热时间。

因此，本实用新型提供了一种煤矿井下高温水力压裂增透系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种煤矿井下高温水力压裂增透系统，其不仅可以在原有的水力压裂下，使煤体破裂成孔，增加煤体透性，而且通过注入高温水，使孔洞周围煤体温度升高，透气性进一步增加，更加有利于瓦斯抽采工作。而且水力压裂泵压降低流量突然增大时，需停一段时间继续工作注热，本实用新型实用新型无需重新等待加热时间。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种煤矿井下高温水力压裂增透系统，包括包括依次按照顺序采用耐高温水管连接的高温水加热器、保温水箱、流量计、压裂泵、压力计和压裂管，所述高温水加热器采用控制柜进行控制连接，其特征在于，所述压裂管伸入煤层的压裂钻孔中；

还包括第一截止阀、第二截止阀和第三截止阀，其中，所述高温水加热器的进水口处安装设置有第一截止阀，所述保温水箱的进水口处安装有第二截止阀，所述保温水箱的出水口处安装有第三截止阀；

所述高温水加热器的进水口出还设置有温度流量传感装置，所述温度流量传感装置与所述控制柜控制连接，以便通过控制柜检测高温水加热器的进水流量以及进水温度；

所述控制柜构设为，能够根据所述进水流量以及进水温度来自动改变加热器加热功率。

进一步，作为优选，所述高温水加热器内部设置有多个加热棒，所述加热棒采用并联电路连接，且所述高温水加热器的固定所述加热棒的端部设置有防护罩，所述高温水加热器内部还设置有检测其温度的温度传感器，所述温度传感器与控制柜连接。