[发明专利]一种低透气性煤层电脉冲注热协同强化瓦斯抽采方法及装置

权利要求书

1.一种低透气性煤层电脉冲注热协同强化瓦斯抽采方法，其特征在于步骤如下：

S1：煤层(17)中施工正极钻孔(15)与负极钻孔(16)，正极钻孔(15)与负极钻孔(16)中分别设置正极管和负极管，正极管能够进行电脉冲、注热以及抽采，负极管能够进行电脉冲、注热、抽采以及温度监测；

S2：对正极钻孔(15)中注入高压高温离子溶液，高压高温离子溶液在煤层中穿透后，对正极钻孔(15)和负极钻孔(16)周围煤层进行电脉冲击穿，使煤层产生裂缝，释放瓦斯，

S3：电脉冲作业重复作用一定次数后停止作业，排出钻孔内溶液，再次对正极钻孔(15)和负极钻孔(16)中注入高压高温离子溶液，负极钻孔(16)内温度停止明显升高后继续注热一定时间后，将钻孔内溶液排出，对正极钻孔(15)与负极钻孔(16)进行瓦斯抽采。

2.根据权利要求1所述的低透气性煤层电脉冲注热协同强化瓦斯抽采方法，其特征在于：步骤S1中，正极管(4)和负极管(5)分别送至正极钻孔(15)和负极钻孔(16)底部，正极管(4)中的正电极(21)和负极管(5)中的负电极(22)都与煤壁接触，用封孔器一(13)和封孔器二(14)分别对正极钻孔(15)与负极钻孔(16)进行封孔。

3.根据权利要求2所述的低透气性煤层电脉冲注热协同强化瓦斯抽采方法，其特征在于：封孔完成后，用导线(10)将正极钻孔(15)外端的正电极(21)接口和负极钻孔(16)外端的负电极(22)接口与防爆高压电容器(2)相连接，并用防爆高压充电装置(1)对防爆高压电容器(2)充电；将注热管一(19)和注热管二(20)通过注热导管(18)与高压注热器(7)相连接，高压注热器(7)与高温离子溶液发生器(6)相连接，再将排水控制阀一(8)和排水控制阀二(9)接入注热管道中，将封孔器二(14)外端的温度探测器(23)的接口通过信号传输线与数据采集系统(12)相连接。

4.根据权利要求1所述的低透气性煤层电脉冲注热协同强化瓦斯抽采方法，其特征在于：步骤S2中，正极钻孔注入高压高温离子溶液、负极钻孔注入高压常温离子溶液，监控负极钻孔的温度开始上升时，进行电脉冲击穿。

5.根据权利要求1所述的低透气性煤层电脉冲注热协同强化瓦斯抽采方法，其特征在于：步骤S3后，当抽采的瓦斯流量和浓度明显下降时，重复步骤S2、S3，直至抽采钻孔控制区域的煤层瓦斯含量降至安全要求的范围。

6.一种低透气性煤层电脉冲注热协同强化瓦斯抽采装置，用于完成权利要求1-5之一所述的低透气性煤层电脉冲注热协同强化瓦斯抽采方法，其特征在于包括正极管和负极管，正极管的正电极(21)接口、负极管的负电极(22)接口分别与防爆高压电容器(2)相连接，防爆高压充电装置(1)对防爆高压电容器(2)充电；正极管的注热管一(19)和负极管的注热管二(20)分别与高压注热器(7)相连接，注热管一(19)和高压注热器(7)之间设置有排水控制阀一(8)，注热管二(20)与高压注热器(7)之间设置有排水控制阀二(9)，负极管内的温度探测器(23)的接口通过信号传输线与数据采集系统(12)相连接。

7.根据权利要求6所述的一种低透气性煤层电脉冲注热协同强化瓦斯抽采装置，其特征在于所述正极管(4)为管状结构，正极管一端开有进出液口，正极管另一端插入注热管一(19)和正电极(21)，所述注热管一(19)和正电极(21)接近进出液口。

8.根据权利要求6或7所述的一种低透气性煤层电脉冲注热协同强化瓦斯抽采装置，其特征在于所述负极管(5)为管状结构，负极管一端(5)开有进出液口，从正极管另一端插入注热管二(20)、负电极(22)以及温度探测器(23)，所述注热管二(20)、负电极(22)以及温度探测器(23)接近进出液口。