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龍圖騰網獲悉中國礦業大學申請的專利一種地面長鉆孔煤體內部燃燒流態化開采裝置及工作方法獲國家發明授權專利權，本發明授權專利權由國家知識產權局授予，授權公告號為：CN115949386B 。

龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-08-12發布的發明授權授權公告中獲悉：該發明授權的專利申請號/專利號為：202211633746.7，技術領域涉及：E21B43/295；該發明授權一種地面長鉆孔煤體內部燃燒流態化開采裝置及工作方法是由林柏泉;徐幼平;翟成;劉廳設計研發完成，并于2022-12-19向國家知識產權局提交的專利申請。

本一種地面長鉆孔煤體內部燃燒流態化開采裝置及工作方法在說明書摘要公布了：本發明公開了一種地面長鉆孔煤體內部燃燒流態化開采裝置及工作方法，涉及煤層氣開采和瓦斯抽采技術領域。包括燃燒支持系統和排采系統；包括氧化劑罐、還原劑罐和點火器，以及通過井筒進入煤層鉆鉆孔中的燃燒管和排采管，燃燒管端部設有噴火頭；排采系統包括相互管路連接的換熱器和水氣分離器，管路上設有閥門，換熱器上設有冷媒入口和冷媒出口，換熱器通過混合管連接有抽油機，抽油機與排采管連接，排采管通過抽油機抽采的氣體和水通過混合管進入換熱器。該系統利用氧化劑還原劑在煤層鉆孔中反應放熱，點燃煤層中煤體，實現鉆孔內部部分煤體持續穩定受控燃燒，從而改變煤礦井工開采模式，實現矸石不出礦、人員不下井的安全綠色開采，具有重要意義。

本發明授權一種地面長鉆孔煤體內部燃燒流態化開采裝置及工作方法在權利要求書中公布了：1.一種地面長鉆孔煤體內部燃燒流態化開采裝置的工作方法，其特征在于，地面長鉆孔煤體內部燃燒流態化開采裝置，包括燃燒支持系統和排采系統； 所述燃燒支持系統包括設置在地表上的用于填充氧化劑的氧化劑罐（21）、用于填充還原劑的還原劑罐（23）和點火器（19），以及通過井筒（1）進入煤層鉆孔中的燃燒管（3）和排采管（2），燃燒管（3）端部設有噴火頭（24）；燃燒管（3）包括被隔熱套管（26）包裹的電纜線（17）、氧化劑管（18）、還原劑管（20）以及鋼絲繩（25），電纜線（17）包括溫感導線（24-2）、點火導線（24-1），氧化劑罐（21）和還原劑罐（23）分別通過氧化劑管（18）和還原劑管（20）與噴火頭（24）連接，噴火頭（24）端部設有噴嘴（24-5），內部設有溫度探頭（24-3）和點火針（24-4），點火針（24-4）、溫度探頭（24-3）通過點火導線（24-1）、溫感導線（24-2）均與點火器（19）連接； 排采系統包括相互管路連接的換熱器（9）和水氣分離器（12），管路上設有閥門（10），換熱器（9）上設有冷媒入口和冷媒出口（11），換熱器（9）通過混合管（6）連接有抽油機（5），抽油機（5）與排采管（2）連接，排采管（2）端部設有篩管（4），排采管（2）通過抽油機（5）抽采的氣體和水通過混合管（6）進入換熱器（9），之后再進入水氣分離器（12）將水和混合氣體進行分離，并將水從其上設置的冷水出口（14）排出，將混合氣從其上設置的混合氣出口（13）排出； 工作方法的具體包括以下步驟： a、將兩個阻火器（22）分別安裝到氧化劑管（18）和還原劑管（20）的末端，將溫度探頭（24-3）安裝到溫感導線（24-2）末端，點火針（24-4）安裝到點火導線（24-1）末端，將噴火頭套管（24-6）與隔熱套管（26）對齊擰緊并安裝噴嘴（24-5）形成噴火頭（24）；并將與噴火頭（24）連接的燃燒管作為卷揚機（16）的移動端； b、卷揚機（16）的固定端燃燒管（3）分出的氧化劑管（18）和還原劑管（20）分別連接流量表（7）、閥門（10）和阻火器（22），最后分別連接氧化劑罐（21）和還原劑罐（23）；電纜線（17）連接點火器（19）； c、連接完畢后開啟氧化劑管（18）和還原劑管（20）上的閥門（10），并進開啟點火器（19）進行點火測試，確定點火無誤； d、利用鉆機和鉆桿從地面向煤層（28）施工長鉆孔（30）并下井筒（1），長鉆孔（30）包括垂直段與煤層段，垂直段為打穿巖層（27）到達煤層（28）的垂直鉆孔，煤層段為在煤層（28）中施工的水平鉆孔，其中垂直段與煤層段的夾角小于90度，煤層段起始處為最低處貼近底板，而煤層段的末端位于最高處并靠近煤層（28）頂板，從而使煤層段在煤層（28）中形成一條傾斜的鉆孔，煤層段長度不少于50米； e、將篩管（4）安裝到排采管（2）的端部，排采管（2）的尾部依次與抽油機（5），混合管（6）、流量表（7）、換熱器（9）、閥門（10）、水氣分離器（12）連接，進行氣密性測試，確保不漏氣后，利用鉆機和鉆桿將燃燒管（3）送入到長鉆孔（30）直至孔底，將排采管（2）送入到長鉆孔（30）的煤層段； f、對鉆孔口的井筒（1）進行密封，固定好排采管（2）和燃燒管（3）外層的套管（8），對井筒（1）內、排采管（2）和套管（8）之外的空間注入水泥砂漿密封； g、啟動抽油機，如果抽出積水，先用抽油機（5）排除積水，然后按照氧化劑和還原劑完全燃燒的比例向鉆孔中注入混合比例的氣體，利用點火器（19）控制噴火頭（24）內的點火針（24-4）持續點火，直至點火器（19）上通過溫度探頭（24-3）傳輸的溫度穩定在500度以上，表明長鉆孔（30）內部在持續燃燒； h、檢測通過抽油機（5）抽出后經過水氣分離器（12）的混合氣出口（13）分離出的氣體成分，如果可燃的甲烷、H2或CO濃度持續上升，則逐步減少還原劑的供應量，持續供應氧化劑，通過溫度探頭（24-3）實時檢測確保鉆孔內部維持燃燒； i、根據混合氣出口（13）排出的氣體流量，計算煤層（28）在燃燒過程中的消耗量，從而確定燃燒管（3）的拖拽速度和卷揚機的轉速，之后一邊維持噴火頭（24）對長鉆孔（30）煤層段的燃燒，一般利用卷揚機（16）拖拽燃燒管（3）向垂直段移動，直至將煤層段周圍的煤層都燃燒完全為止，實現鉆孔內部煤體持續穩定受控燃燒，實現矸石不出礦、人員不下井的安全綠色開采； j、當噴火頭（24）拖拽到篩管（4）位置時，停止氧化劑、還原劑的供應，繼續抽采；當點火器（19）上的溫度顯示處于100℃以下時，表明長鉆孔（30）內部火焰已經熄滅；此時若抽采出的混合氣中可燃氣體，包括甲烷、H2、CO、乙烷或其它烷烴氣體，濃度高于30%時，繼續抽采，若低于30%則停止抽采； K、繼續在該井筒（1）的基礎上打水平分支井，從而在擴展長鉆孔（30）覆蓋的范圍，施工完成后重復步驟d至j，直至煤層設計的氣化面積全部覆蓋，完成煤層燃燒采氣； l、利用排采管（2）向煤層（28）中注水，確保燃燒后的采空區火焰全部熄滅；撤出燃燒管（3），對井筒進行封閉。

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