[发明专利]一种超临界CO2预裂煤矿厚硬难垮顶板的方法有效

专利信息
申请号: 201510082064.5 申请日: 2015-02-12
公开(公告)号: CN104763427B 公开(公告)日: 2016-11-02
发明(设计)人: 冯国瑞;白锦文;张玉江;章敏;戚庭野;周小建;郭峰;康立勋 申请(专利权)人: 太原理工大学
主分类号: E21C41/18 分类号: E21C41/18;E21B43/26
代理公司: 太原市科瑞达专利代理有限公司 14101 代理人: 江淑兰
地址: 030024 山西*** 国省代码: 山西;14
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摘要: 发明公开了一种超临界CO2预裂煤矿厚硬难垮顶板的方法,属于煤矿安全开采技术领域。该发明充分利用超临界CO2的高密度、低粘度、高扩散性和破岩能力强等特性,实现对煤矿厚硬难垮难垮顶板的超前预裂。该发明不仅可以减少CO2的工业排放量、实现CO2的循环利用、降低超前预裂的成本,而且可以减小厚硬难垮顶板的悬顶面积、降低其初次/周期来压步距和来压强度,从而有效避免综放开采时厚硬顶板瞬时垮落引发的动力灾害,保障安全生产。
搜索关键词: 一种 临界 co sub 煤矿 厚硬难垮 顶板 方法
【主权项】:
一种超临界CO2预裂煤矿厚硬难垮顶板的方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)提纯CO2气体,在温度控制器的作用下液化封装于CO2储罐内,并运往采煤工作面;(2)按照以下顺序依次连接超临界CO2预裂系统:CO2储罐——射流高压泵——供液管——过滤器——射流管卷筒——射流管——固定器——回流管——除屑器——气体净化器,检查系统能否正常运行;(3)在采场运输顺槽和轨道顺槽中超前工作面分别向厚硬难垮顶板中钻取射流钻孔,并在射流钻孔端部开设楔形环槽;(4)将射流管伸入步骤(3)布置的射流钻孔深处,并在步骤(3)开设的射流钻孔开孔端安置注水高压膨胀封孔器;(5)调节CO2储罐的温度和压力使同时高于临界点,将液态CO2转变为超临界CO2;(6)开启供液阀、关闭回流阀、启动高压泵,使超临界CO2流体依次经供液管——射流高压泵——过滤器——射流管——高压射流喷嘴进入步骤(3)开设的楔形环槽内,实现对煤矿厚硬难垮顶板的预裂;(7)开启回流阀、关闭供液阀,使超临界CO2回流依次经射流管——回流阀——除屑器——净化器,实现除杂与提纯,并最终液化封装于CO2储罐内以循环利用;(8)随着工作面的逐渐推进,依次重复上述步骤(3)、(4)、(5)、(6)和(7),实现对煤矿厚硬难垮顶板的超前预裂。
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