一种发热电缆加热煤层以增加煤层透气性的系统及方法与流程

本发明属于煤层气抽采技术，尤其涉及一种发热电缆加热煤层以增加煤层透气性的系统及方法。

背景技术：

解决低渗煤层抽采难题的根本是增加煤层透气性，但我国50%以上煤层不具备保护层卸压开采条件，大大增加了煤层增透的难度。目前，无保护层开采条件下的井下煤层增透技术主要分为水力增透、高能气体增透、深层钻孔增透等技术，概称为“宏观裂隙增透发”，即通过人工干预的方法构造宏观新生裂隙或使原生节理构造裂隙扩展，在煤体内形成多裂隙通道，增加煤体瓦斯释放与渗透性能。

目前现有水力增透、高能气体增透、深层钻孔增透等技术方法工艺复杂，成本比较高，效果不理想，存在一定危险性，同时受适用范围限制，以大规模推广。因此急需一种成本低廉，效果明显，可靠性强的煤层增透技术。

技术实现要素：
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本发明要解决的技术问题是：提供一种发热电缆加热煤层以增加煤层透气性的系统及方法，以解决现有技术增加煤层透气性采用水力增透、高能气体增透、深层钻孔增透等技术存在的工艺复杂，成本比较高，效果不理想，存在一定危险性，同时受适用范围限制，以大规模推广等技术问题。

本发明技术方案：

一种发热电缆加热煤层以增加煤层透气性的方法，它包括：

步骤1、在矿井采煤工作面运输巷、回风巷或掘进工作面煤层内均匀布置若干钻孔；

步骤2、将发热电缆布置在煤层上钻孔内，发热电缆直接与煤壁接触；

步骤3、将发热电缆通电产生热量加热煤层。

所述钻孔半径为20～120mm，孔深30～150m，孔间距1～1.5m。

步骤3所述发热电缆通电产生热量加热煤层，温度控制在60～70℃。

一种发热电缆加热煤层以增加煤层透气性的系统，它包括输电电缆，输电电缆与电源接线盒连接；电源接线盒与加热电缆连接，加热电缆位于煤层采掘工作面的钻孔内。

输电电缆为铠装电缆。

它还包括温度控制器。

加热电缆之间设置有绝热绝缘隔板。

钻孔入口处设置有封孔层；所述封孔层为绝热绝缘材料制成。

本发明的有益效果：

本发明通过发热电缆对煤层介质进行热传导加热，同时由于煤的导热系数较小，按照一定间距铺设电缆，使其与煤壁直接接触，能在一定半径内建立所需电热高温场；煤层温度升高增加煤层瓦斯解吸量，使瓦斯运移通道变化（突出煤体瓦斯脱附效应外膨胀、孔裂隙张开）和瓦斯解吸渗流到抽放钻孔里；本发明有效地强化煤层瓦斯解吸，减少煤矿瓦斯事故和开采过程中向空气中排放的瓦斯气体，提高瓦斯利用率，该发明具有广阔的应用前景；而且本发明结构简单，工艺工艺简单，成本低廉；解决了现有技术增加煤层透气性采用水力增透、高能气体增透、深层钻孔增透等技术存在的工艺复杂，成本比较高，效果不理想，存在一定危险性，同时受适用范围限制，以大规模推广等技术问题。

附图说明

图1为本发明实施例1系统组成示意图；

图2为本发明实施例2系统组成示意图。

具体实施方式：

一种发热电缆加热煤层以增加煤层透气性的方法，它包括：

步骤1、在矿井采煤工作面运输巷、回风巷或掘进工作面煤层上均匀布置若干钻孔；

步骤2、将发热电缆布置在煤层上钻孔内，发热电缆直接与煤壁接触；

步骤3、将发热电缆通电产生热量加热煤层。

所述钻孔半径为20～120mm，孔深30～150m，孔间距1～1.5m。

步骤3所述使发热电缆加热升温，温度控制在60～70℃。

一种发热电缆加热煤层以增加煤层透气性的系统，它包括输电电缆1，输电电缆1与电源接线盒3连接；电源接线盒3与加热电缆8连接，加热电缆8位于煤层上的钻孔内。

输电电缆1为铠装电缆；起到绝缘防爆的作用，提高系统的安全性能。

它还包括温度控制器；对加热电缆的温度进行自动控制，确保加热温度在60～70℃；设置温度控制器，可通过温度控制器自带的显示面板实时观察加热电缆的温度，便于维护和发现故障。

加热电缆8之间设置有绝热绝缘隔板6；防止加热电缆交叉一起，提高加热电缆安全性能。

钻孔入口处设置有封孔层5；所述封孔层5为绝热绝缘材料制成；以减少热量的损耗。

电源接线盒设置在煤层钻孔的端口；便于井下布线及故障排除。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种发热电缆加热煤层以增加煤层透气性的系统及方法，它包括步骤1、在矿井采煤工作面运输巷、回风巷或掘进工作面煤层内均匀布置若干钻孔；步骤2、将发热电缆布置在煤层上钻孔内，发热电缆直接与煤壁接触；步骤3、将发热电缆通电产生热量加热煤层；解决了现有技术增加煤层透气性采用水力增透、高能气体增透、深层钻孔增透等技术存在的工艺复杂，成本比较高，效果不理想，存在一定危险性，同时受适用范围限制，以大规模推广等技术问题。

技术研发人员：谢雄刚;郭鹏飞;刘洋成;张波;白雯;代伟
受保护的技术使用者：贵州大学
技术研发日：2017.06.05
技术公布日：2017.08.11