[发明专利]一种地热能量提取提高瓦斯抽采率的方法

权利要求书

1.一种地热能量提取提高瓦斯抽采率的方法，其特征在于，包括以下步骤：

a）在矿井热源区（19）间隔施工多个钻孔,并在每个钻孔中埋设集热热管（1），集热热管（1）外露段一端布置在集热水箱（6）内，外露孔口至集热水箱（6）入口段的集热热管段上设有热管保温层（2），布置在集热水箱（6）内的集热热管（1）段上均设有翅片（3），集热热管（1）头部设有端盖（4），端盖（4）通过螺纹连接固定在集热水箱（6）内的铜制热管舶（8）上，通过铜制热管舶（8）将多个集热热管串联固定，并进行封孔，以防止钻孔内热量散失；

b）向集热水箱（6）内注水，使水位没过集热热管的翅片（3）；

c）将连接在集热水箱（6）下部的集热水箱热水管（12）和连接在集热水箱（6）上部的集热水箱冷水管（13）分别与换热器（9）的出入口连接在一起，通过水泵一使热水通过集热水箱热水管（12）注入换热器（9）内，经换热器（9）换热后的冷水经过水泵二通过集热水箱冷水管（13）返回集热水箱（6）；

d）在需要加热的煤层巷道内布置热源水箱（10），将连接在热源水箱（10）上部的热源水箱热水管（14）和连接在热源水箱（10）下部的热源水箱冷水管（15）分别与换热器（9）的出入口连接在一起，热源水箱（10）内的冷水经水泵三通过热源水箱冷水管（15）流入换热器（9）内，经换热器（9）热交换后的热水在水泵四的驱动下通过热源水箱热水管（14）返回热源水箱（10）内；

e）在瓦斯抽采钻孔中间隔安装多个加热热管（11），多个加热热管（11）的前端设在瓦斯抽放钻孔中，后端设在热源水箱（10）内，加热热管（11）的结构与集热热管（1）布置在集热水箱（6）内的结构相同，方向相反；

f）以热源水箱（10）作为热源，通过加热热管（11）对瓦斯抽采煤层（20）进行持续加热，进入加热热管（11）内部的液体工质（5）在浸入热源水箱（10）内的加热热管段部分受热蒸发并带走热量，进入加热热管（11）内部的液体工质（5）进入瓦斯抽采煤层（20）内的加热热管段部分进行冷凝放热，将加热热管（11）随瓦斯抽采管道一同进行封孔，联接瓦斯抽采管网进行瓦斯抽采。

2.根据权利要求1所述的地热能量提取提高瓦斯抽采率的方法，其特征在于：所述集热热管（1）和加热热管（11）外露孔口段的长度至少为2米，以保证集热热管和加热热管外露段上设置的翅片（3）全部安装在集热水箱（6）和热源水箱（10）内。

3.根据权利要求1所述的地热能量提取提高瓦斯抽采率的方法，其特征在于：所述的集热热管（1）和加热热管（11）为完全密封的碳素无缝钢管，液体工质（5）充装在密封的碳素无缝钢管内。

4.根据权利要求1所述的地热能量提取提高瓦斯抽采率的方法，其特征在于：所述的集热水箱（6）和热源水箱（10）均为含有保温芯层的水箱（7），穿过水箱箱体的集热热管（1）和加热热管（11）的入孔处均采用环形橡胶垫片进行防漏。

5.根据权利要求1所述的地热能量提取提高瓦斯抽采率的方法，其特征在于：所述的集热水箱（6）、热源水箱（10）、集热水箱热水管（12）、集热水箱冷水管（13）、热源水箱热水管（14）和热源水箱冷水管（15）内的传热介质均为水。

6.根据权利要求1所述的地热能量提取提高瓦斯抽采率的方法，其特征在于：所述的集热水箱热水管（12）、集热水箱冷水管（13）、热源水箱热水管（14）和热源水箱冷水管（15）外部均具有隔热保温层（18）。

7.根据权利要求1所述的地热能量提取提高瓦斯抽采率的方法，其特征在于：所述的加热热管（11）根据瓦斯抽采钻孔位置的不同选用不同类型的热管，当瓦斯抽采钻孔为上行孔时采用热虹吸管，当钻孔为下行孔时采用含有吸液芯的热管。

8.根据权利要求1所述的地热能量提取提高瓦斯抽采率的方法，其特征在于，所述的液体工质（5）采用氟利昂、丙酮、甲醇、或乙醇。