[发明专利]一种煤矿井下气相压裂设备充装硐室

说明书

技术领域

本发明涉及一种气相压裂技术的煤矿井下液相气体的充装场所布置。

背景技术

气相压裂技术是利用液相气体、气相间转换特性进行爆破。采用穿层抽放钻孔预抽煤层瓦斯作为区域防突措施。气相压裂增透瓦斯治理技术是利用高能气体瞬间作用于煤层，使煤体松动，化解可能存在的“瓦斯包”，使应力集中趋向煤体深部移动，在压裂煤层前方造成较长的卸压带，均化压力场、平衡应力场，起到消突作用，压裂瞬间能使煤层产生大量裂隙，煤体内被填充或压实的裂隙被重新打开，产生大量人工微裂隙，开启原有闭合裂隙，从而提高煤层透气性、渗透率，促使大量吸附状态的瓦斯转化为游离状态，并为游离状态的瓦斯提供释放通道，提高瓦斯抽采效率，降低煤层瓦斯含量和瓦斯压力，有效降低或解决煤层中的瓦斯问题。高能气体从液态转化为气态是一个吸热过程，不会产生高温和火花，因此不会引发瓦斯和煤尘爆炸事故，且对瓦斯和煤尘有稀释作用，属本安型压裂设备。

利用气相压裂对煤层进行压裂时需要把井上的压裂设备运输到井下，压裂完成后，再把压裂设备运输到地面充装，以此循环。煤矿向井下运输物料和往井上运输材料是一个非常繁琐的过程，需要尽量减少中间的步骤和时间，以提高压裂设备的使用率，所以这就需要缩短运输路程，把充装压裂设备的设备转移至煤矿井下硐室。

发明内容

本发明提供一种缩短压裂设备运输距离的井下气相压裂设备充装硐室，该发明在井下的运用，可以有效缩短压裂设备的运输距离，减少压裂设备的循环时间。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种煤矿井下气相压裂设备充装硐室，其特征在于：其包括充装区、消耗材料区、成品区、称重检漏区、未使用气瓶区和已使用气瓶区；所述充装区具有气相压裂设备组装系统、气相压裂设备充装系统、废弃气体排放系统；气相压裂设备组装系统和气相压裂设备充装系统的驱动动力由井下压风提供动力，充装过程中产生的废弃气体连接废弃气体排放系统，通过管路排放到回风大巷；所述消耗材料区为压裂设备每次使用时所需消耗的耗材；所述成品区(1)为在充装区完成充装并且符合标准的成品气相压裂设备；所述称重检漏区(2)为压裂设备在充装前后的质量对比，及充装结束后检测气相压裂充装是否合格；所述未使用气瓶区(5)为没有使用过的气瓶放置区；所述已使用气瓶区(3)为已经使用过的气瓶放置区。

进一步的，所述材料消耗区(4)为一个多层储物柜，每层储物柜上分别放置不同的耗材，并且储物柜上分别标有各种耗材的名称及数量，储物柜为木质材料制成，并进行防水、防潮、防静电处理，不同的材料分层放置；所有消耗材料都做本质安全处理，对各种耗材独立包装，包装之后，放入储物柜，定期对材料进行补充，对于废旧材料及时运输到地面工房。

进一步的，所述成品区(1)为按照不同的设备型号制作不同的支架，并在支架上添加分隔槽，避免压裂设备滚动碰撞损坏设备或者砸伤到工人，确保所有设备清晰分类；成品区气相压裂设备存放支架要做一定的处理，避免高温、静电、淋水或者潮湿；气相压裂设备摆放在成品区后要留一定的空间，便于对所有设备进行二次检验；成品区要与其他区域独立起来，避免混淆。

进一步的，所述未使用气瓶区(5)和已使用气瓶区(3)中的气瓶要分开放置，并作出明确标志；所有气瓶要安装防护套，在气瓶倾倒时起到保护气瓶作用；未使用气瓶区(5)的气瓶使用前要经过再次检验，倒置半个小时，排除瓶内杂质和积水；已经使用的气瓶，做好明确标志，做好防护措施，及时运输到地面。

进一步的，气相压裂设备充装系统增压泵通过耐高压软管与气瓶连接，高压软管由耐高低温、耐腐蚀的材料做成；高压软管的长度小于等于1m。

进一步的，井下压风要经过减压阀、油水分离器处理之后，再由耐压软管连接到气相压裂设备组装系统、气相压裂设备充装系统；井下压风由减压阀和油水分离器处理后，为保证合适的风流量，在进入气相压裂设备充装系统之前设置储气罐，储气罐的容积小于300L。

进一步的，气相压裂设备组装系统和气相压裂设备充装系统固定在在地面上，或者放在平整的地面。

进一步的，废弃气体排放系统主要是排放在充装过程中产生的来自气瓶的废弃气体，该废弃气体要经过设计的管路引导排放的回风大巷中。

本发明的创新之处在于：将原来在地面工作室完成的一套气相压裂设备充装过程，包括气相压裂设备的拆卸、保养、充装和一些附属设备的保养，全部整体转移至煤矿井下硐室，缩短压裂设备在使用过程中的运输距离，减少每次运输气相压裂设备所需的审批步骤，降低气相压裂设备每个循环所需的时间，提高了整个循环的工作效率。