[发明专利]一种电爆震致裂协同微波热驱瓦斯抽采系统及方法

摘要

发明提供一种电爆震致裂协同微波热驱瓦斯抽采系统及方法。该系统包括超高压水射流发生系统、电爆震致裂系统、微波注热系统和瓦斯抽采系统。工作时，钻机夹持绝缘套管的尾端。绝缘套管的首端伸入到瓦斯抽采孔中。钻机的旋转密封装置的输入端与超高压水泵通过纳米流体管道连接，输出端与绝缘套管的尾端连接。该系统的使用方法包括施工瓦斯抽采孔、注入纳米流体悬浮液、放电和加热等步骤。该系统将电致裂与微波注热相结合，实现了煤层致裂与热驱瓦斯的协同效果，显著提高了瓦斯解吸效率，达到了防治瓦斯灾害的目的，实现了煤炭资源的高效、安全开采。

主权项

1.一种电爆震致裂协同微波热驱瓦斯抽采系统，其特征在于：包括超高压水射流发生系统、电爆震致裂系统、微波注热系统和瓦斯抽采系统；/n所述瓦斯抽采系统包括孔口密封器、气渣分离器(17)和瓦斯抽采管道(20)；所述孔口密封器为管状体；所述孔口密封器的前端开口，并固定在瓦斯抽采孔(3)孔口的孔壁上，后端与气渣分离器(17)连接；所述气渣分离器(17)和瓦斯抽采管道(20)相连；所述气渣分离器(17)和瓦斯抽采管道(20)之间的管路上安装有瓦斯浓度检测器(18)和瓦斯抽采管道阀门(19)；/n所述超高压水射流发生系统包括超高压水泵(10)和纳米流体储罐(12)；所述超高压水泵(10)和纳米流体储罐(12)之间的高压管路上设置有纳米流体管道阀门(11)；/n所述电爆震致裂系统包括依次连接的放电开关(6)、储能装置(7)和直流电发生装置(8)，以及电缆(4)、放电装置(9)、绝缘套管(13)和封孔器(16)；所述绝缘套管(13)为尾端敞口首端封闭的中空管状结构；所述绝缘套管(13)的侧壁上对称设置有两个供高压水射出的流道(1301)；所述流道(1301)的出口方向与绝缘套管(13)的轴向垂直；所述流道(1301)与绝缘套管(13)的内腔连通；所述放电装置(9)通过连接架固定设置在绝缘套管(13)的首端；所述电缆(4)一端与放电装置(9)，另一端与放电开关(6)连接；工作时，钻机(5)夹持绝缘套管(13)的尾端；绝缘套管(13)的首端伸入到瓦斯抽采孔(3)中；钻机(5)的旋转密封装置的输入端与超高压水泵(10)通过纳米流体管道(14)连接，输出端与绝缘套管(13)的尾端连接；所述封孔器(16)设置在瓦斯抽采孔(3)的孔口处，对瓦斯抽采孔(3)与绝缘套管(13)之间的空隙进行密封；/n所述微波注热系统包括依次连接的波导转换器(22)、矩形波导(23)、微波发生器(24)、同轴波导(26)和微波天线(21)；所述同轴波导(26)的外侧套设有绝热套管(25)；所述微波天线(21)固定设置在绝热套管(25)的首端；所述波导转换器(22)固定设置在绝热套管(25)的尾端；所述微波天线(21)的外壁上设设置有环式往复密封器(27)；工作时，所述绝热套管(25)的首端从孔口密封器的后端伸入瓦斯抽采孔(3)中；所述环式往复密封器(27)可对瓦斯抽采孔(3)与微波天线(21)之间的空隙进行往复式密封。/n