[发明专利]一种煤矿井下循环脉冲注气驱替抽采瓦斯系统

权利要求书

1.一种煤矿井下循环脉冲注气驱替抽采瓦斯系统，包括高压脉冲气注入系统、防冲孔卸压保护系统以及瓦斯抽采系统，其特征在于，所述高压脉冲气注入系统由矿井压风管路(1)、空气压缩机(2)、高压气体储罐(3)、高压注气阀门(17)、高压注气管路(5)以及高压注气-抽采管(6)组成；所述矿井压风管路(1)通过阀门连接空气压缩机(2)进气口端，空气压缩机(2)出气口端依次密封连接高压气体储罐(3)、高压注气阀门(17)、高压注气管路(5)以及高压注气-抽采管(6)；

所述防冲孔卸压保护系统由防冲孔卸压保护管路(7)、压力调节阀(8)、调压控制器(9)以及缓冲箱体(10)组成；所述防冲孔卸压保护管路(7)、压力调节阀(8)和缓冲箱体(10)通过管路依次密封连接；所述调压控制器(9)固定设于缓冲箱体(10)表面且与压力调节阀(8)电性连接；

所述瓦斯抽采系统由瓦斯抽采管路(12)、抽采阀门(18)以及矿井瓦斯抽放总管(13)组成，瓦斯抽采管路(12)、抽采阀门(18)以及矿井瓦斯抽放总管(13)通过管路依次密封连接；

所述脉冲注气驱替抽采瓦斯系统通过以下步骤实现循环脉冲注气驱替抽采瓦斯：

S1、气体由矿井压风管路(1)送出，经过防爆双螺杆空气压缩机(2)对气体进行压缩后送入高压气体储罐(3)；

S2、通过持续压缩气体使得高压气体储罐(3)内的气压达到10Mpa，与高压气体储罐(3)连接的高压注气阀门(17)开启，并开始通过高压注气管路(5)对高压注气-抽采管(6)注射脉冲式高压气体；

S3、脉冲气体进入煤层(14)高压致裂，同时高压脉冲气体对煤层(14)孔隙内含有的瓦斯进行驱替；

S4、注气驱替瓦斯完成后，矿井瓦斯抽放总管(13)的抽采阀门(18)开启，同时高压注气阀门(17)关闭，对煤层(14)中驱替出的瓦斯进行抽采，抽采出的瓦斯通过矿井瓦斯抽放总管(13)排出。

2.根据权利要求1所述的一种煤矿井下循环脉冲注气驱替抽采瓦斯系统，其特征在于，所述高压注气-抽采管(6)上分别设有防冲孔卸压口(19)、注气口(20)以及抽采口(21)，所述防冲孔卸压口(19)与防冲孔卸压保护管路(7)密封连接；所述注气口(20)与高压注气管路(5)密封连接；所述抽采口(21)与瓦斯抽采管路(12)密封连接。

3.根据权利要求1所述的一种煤矿井下循环脉冲注气驱替抽采瓦斯系统，其特征在于，所述高压注气-抽采管(6)的前端均有煤层(14)，煤层(14)内设有注气抽采孔(15)，所述注气抽采孔(15)的输入端设有封孔器(16)，高压注气-抽采管(6)与所述封孔器(16)紧固密封连接。

4.根据权利要求1所述的一种煤矿井下循环脉冲注气驱替抽采瓦斯系统，其特征在于，所述高压气体储罐(3)的表面固定设有脉冲控制器(4)，所述脉冲控制器(4)分别与高压注气阀门(17)以及抽采阀门(18)电性连接。

5.根据权利要求1所述的一种煤矿井下循环脉冲注气驱替抽采瓦斯系统，其特征在于，所述缓冲箱体(10)上设有粉尘过滤筛网(11)。

6.根据权利要求1所述的一种煤矿井下循环脉冲注气驱替抽采瓦斯系统，其特征在于，所述空气压缩机(2)为防爆双螺杆空气压缩机。