CN112412417B - 本煤层水力造穴结合钻孔注热增透促抽方法 - Google Patents

Abstract

本煤层水力造穴结合钻孔注热增透促抽方法，包括以下步骤，在工作面顺槽施工顺槽钻孔，相邻两个钻孔之间的距离为7‑10m，任意相邻两个钻孔分别命名为注热孔和抽采孔。对钻孔进行设置抽采管，将专用封孔器送入第二抽采管内封孔；通过专用封孔器向注热孔内注入高温、高压的氮气，邻近的抽采孔一直在正常瓦斯抽采，保证加热后煤体逸出气体被及时抽走；将该注热孔内的抽采管连接抽采***，进行瓦斯抽采工作，进一步强化瓦斯抽采效果。综上所述，本发明原理科学，封孔严实，安全可靠，与水力冲孔相结合，注热强化促抽效果大大增强，可广泛应用于石门揭煤、过断层、采掘工作面增透促抽、强化瓦斯抽采等工作，应用前景广阔。

Description

本煤层水力造穴结合钻孔注热增透促抽方法

技术领域

本发明属于煤矿安全生产技术领域，具体涉及一种本煤层水力造穴结合钻孔注热增透促抽方法。

背景技术

我国大部分煤层具有“三低一高”（低渗透性、低饱和度、低储层压力，高变质程度）的特征。煤层的低渗透性导致瓦斯抽采困难，造成矿井“抽-掘-采”失调，形成重大安全生产隐患，为煤矿瓦斯事故的发生埋下隐患。因此，国内外学者研究提出了水力割缝、保护层开采、深孔***、CO₂相变致裂等煤层增透促抽技术措施。但由于种种原因所限，从技术和经济角度衡量，目前所常用的各种技术措施增透效果尚需进一步提升。

煤体瓦斯解吸速度与煤体温度密切相关。相关研究结果表明，煤体温度升高1℃，煤体瓦斯解吸能力提升8%左右。因此，可以通过对煤体加热的办法，强化煤体瓦斯解吸，提升瓦斯抽采效果。但现有的煤体加热技术多采用红外、微波等非接触式加热方式，这些方法虽然可快速加热煤体，但具有衰减速度快、耗能高、易损坏、设备无法重复利用等缺点，难以大范围推广应用；也有部分学者提出向煤层注入过热水或水蒸汽的方法加热煤体，虽可有效加热煤体，但水蒸汽及热水进入煤体后，会在煤体孔隙内形成“水锁效应”，抑制了煤体瓦斯的解吸，反而降低了瓦斯抽采效果。此外，若向煤体内注入高温介质具有氧化性（如空气），则有可能造成钻孔内煤体发火现象，从而带来新的安全问题。因此，采取注热强化促抽技术措施时，亟需寻求新的注热方法、注热介质和注热途径，以期避免产生“水锁效应”，加强对煤体瓦斯的热驱作用和增透促抽作用，有效提升瓦斯抽采效果，缓解矿井“抽-掘-采”平衡问题，且可避免钻孔发火。

氮气具有良好的化学稳定性，是一种常见的惰性气体，本身不燃烧也不助燃，且非常容易制备，造价很低。如果将氮气加热后通过钻孔注入煤体，则可有效提高煤体温度，可加强对煤体的热驱作用，强化瓦斯抽采效果；较高的氮气气体分压，可对煤体瓦斯形成置换和驱替效应，进一步强化瓦斯抽采效果；而且氮气的惰性特征，可以防止钻孔发火，杜绝火灾、瓦斯***、煤尘***等事故。因此，利用高温氮气作为介质进行煤层钻孔注热强化促抽经济可行。

对于在井下对注入煤体介质加热的方法，一般采用发热电缆、电阻丝等方法进行。但该方法将加热电缆、电阻丝等直接暴露在空气或煤体中，在煤矿瓦斯浓度高、煤尘浓度高的氛围中，存在诱发瓦斯***、煤尘***的危险，容易造成恶性事故。

水力造穴是近几年新兴的增透促抽技术。对于不具备穿层钻孔水力造穴条件的煤层而言，水力造穴技术是一种在煤层内施工顺层钻孔、通过水力在煤体内掏出一个洞穴，从而使得煤体充分卸压的一种技术措施。其具体技术原理为：通过在煤层内施工顺层钻孔后实施水力造穴，人为的在煤体冲出一定量的煤炭形成洞穴，为煤体膨胀变形提供了充分的空间；孔周煤体在强大地应力的作用下发生蠕变，使煤体及瓦斯由远处向洞穴运移，引起洞穴影响范围内地应力降低、煤层充分卸压、裂隙增加，使煤层透气性大幅度增高，促进瓦斯解吸和抽采，进而提高瓦斯抽采效果。水力造穴技术不需要施工额外的岩巷和钻孔，大大减少了工程量，有效降低了工程费用。

但仅靠水力造穴技术措施，较难实现区域卸压，且由于卸压不均时易造成抽采空白带，为矿井瓦斯灾害防治带来隐患；而如果要实施大面积水力造穴，则增加了大量的造穴工程量和造穴时间。因此，亟需寻求一种新的技术措施，在保证煤层瓦斯抽采效果和不增加水力造穴工程量的前提下，有效的解决前述问题。

综合以上技术可以看出，通过钻孔向煤体注入高温氮气，可对煤体加热，强化瓦斯解吸，同时高温也可热解煤体，增加煤体透气性，有利于瓦斯抽采工作；而且，由于注入的高温氮气可在钻孔周围形成高压区域，具有较高的气体分压，可将煤体瓦斯置换和驱替至远处的水力造穴钻孔影响区域内（低压区域），在强大的压差作用下，可强化瓦斯抽采效果，进而可大量减少水力造穴工程量等问题。钻孔注热协同水力造穴技术措施，可有效提升煤层瓦斯抽采效果，对于解决矿井“抽-掘-采”失调问题大有裨益，是一种较为先进的煤层增透促抽措施。

在注热强化促抽及瓦斯抽采过程中，封孔工作都是一项非常重要的基础性工作；封孔质量的好坏，直接影响到煤体致裂程度、瓦斯抽采效果的好坏，直接影响该技术的经济效益。而封孔质量的好坏，主要由封孔器性能及封孔工艺方法所控制；但现有的封孔器及封孔方法均是针对常温条件下进行设计的，在高温氮气注热强化促抽作用下易造成封孔材料破裂、钻孔漏气、瓦斯抽采效果差等问题，很难兼顾高温高压氮气注入及常温下的瓦斯抽采工作的要求。如果将常温条件下的水力造穴钻孔与氮气注入钻孔分别施工和封孔，则会增加钻孔工程量，增加抽采工程费及封孔费用，无论从技术层面还是从经济层面考虑，均无法满足煤矿现场工作的要求。因此，亟需一种本煤层水力造穴结合钻孔注热增透促抽方法，可同时满足高温介质注入、常温瓦斯抽采、重复利用的要求。

发明内容

本发明为了解决现有技术中的不足之处，提供一种本煤层水力造穴结合钻孔注热增透促抽方法，涵盖氮气安全高效加热、煤层钻孔注热强化促抽专用封孔器、与水力造穴相结合的注热强化促抽方法，解决注热介质加热效率低且不安全、常规封孔器无法适用于高温条件、封孔效果差、单纯靠水力造穴造成导致抽采效果不好等问题，达到强化高温及常温条件下封孔效果、提高煤体注热强化促抽程度、提升煤层瓦斯抽采效果的目的。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：本煤层水力造穴结合钻孔注热增透促抽方法，包括以下步骤，

（1）在工作面顺槽操控机械式钻机向煤体施工顺槽钻孔，各钻孔均平行布置，相邻两个钻孔之间的距离为7-10m，任意相邻两个钻孔分别命名为注热孔和抽采孔；

（2）对所有的抽采孔进行水力造穴作业，水力造穴施工完毕后对钻孔采用常规的“两堵一注”工艺封孔，抽采孔的封孔段长度不小于8m；封孔材料凝固后，将抽采孔内的第一抽采管连接煤矿井下的抽采***进行瓦斯抽采；

（3）将专用封孔器送入注热孔内的第二抽采管内预定深度，对第二抽采管进行封孔；

（4）通过专用封孔器向注热孔内注入高温、高压的氮气；

（5）高温、高压的氮气对煤体进行高压注热，氮气的压力不小于2MPa；氮气在高压作用下向注热孔远处运移，运移过程中不断加热煤体，促进煤体瓦斯解吸，并热解煤体，增加煤体孔隙，提高煤体透气性，强化瓦斯抽采；同时邻近的抽采孔一直在正常瓦斯抽采，保证加热后煤体逸出气体被及时抽走，防止气体伤人；

（6）在向注热孔内注入高温、高压氮气对煤体加热4h后，停止煤体注热强化促抽工作，从第二抽采管内取出专用封孔器，下次继续复用该专用封孔器；

（7）将该注热孔内的第二抽采管连接抽采***，进行瓦斯抽采工作，进一步强化瓦斯抽采效果；

（8）在瓦斯抽采过程中，每天对第一抽采管和第二抽采管的瓦斯浓度进行检测，每当检测到第一抽采管或第二抽采管中的瓦斯浓度低于10%时，将第二抽采管外端与抽采***分离，重复步骤（3）-（7）。

专用封孔器包括氮气瓶、注热泵、注浆泵、氮气加热装置、第一囊袋、第二囊袋、注气管和封孔管，氮气瓶倒立设置在支架上，注气管和封孔管均平行于第二抽采管，第一囊袋和第二囊袋均同中心线固定设在注气管上，第二囊袋位于第一囊袋内侧，封孔管的出口端穿过第一囊袋伸到第二囊袋内部，封孔管上开设有与第一囊袋内部连通的透孔，第二抽采管内部在第一囊袋和第二囊袋之间形成封闭腔，第二囊袋上设有单向阀，单向阀的进口与封闭腔连通，单向阀的出口位于第二囊袋的内侧，封孔管上在第一囊袋和第二囊袋之间设有***阀；注气管、封孔管、单向阀与第二囊袋的连接处均密封连接，注气管、封孔管与第一囊袋的连接处均密封连接；

注浆泵通过注浆软管与封孔管的外端连接，氮气瓶与注气管的外端之间通过注气软管连接，注热泵和氮气加热装置均设置在注气软管上。

注气管的外端部设有注气阀，封孔管的外端部设有封孔阀，氮气瓶的瓶口处设有开关阀。

氮气加热装置包括呈长方体结构的加热箱，加热箱前后相对的两个侧面上分别设有与注气软管连接的进气口和出气口，加热箱内设有立体网笼结构，加热箱的左侧箱壁和右侧箱壁分别设有用于固定立体笼状结构的固定环，立体网笼结构由若干条纵横交叉布置的导热管固定连接而成，导热管内设有电加热丝和绝缘导热油，加热箱内在立体网笼结构的上方和下方分别设有上接线柱和下接线柱，所有电加热丝的上端和下端均连接有导线，上部和下部的导线分别与上接线柱和下接线柱连接，上接线柱和下接线柱分别连接有穿过加热箱箱壁的供电线。

加热箱的箱壁为三层结构，最外层和最内层分别采用钢板焊接而成，中间夹层充填为玻璃纤维保温材料。

步骤（3）的具体过程为，将第一囊袋和第二囊袋固定在注气管上，第一囊袋和第二囊袋之间的距离不少于4m；将封孔管连接注浆软管和注浆泵，打开封孔阀，注浆泵抽取清水通过注浆软管、封孔管对第一囊袋和第二囊袋进行注水，注水压力不小于2MPa，使第一囊袋和第二囊袋的外缘充分与第二抽采管内壁接触，达到密封第二抽采管的目的；继续增加注浆泵的注水压力，使封孔管上处于第一囊袋和第二囊袋之间的***阀打开，清水流入到第二抽采管内部在第一囊袋和第二囊袋之间形成的封闭腔内；第二囊袋上的单向阀的开启压力是2MPa，当封闭腔内压力大于2MPa时，第二囊袋上的单向阀向注热孔内侧打开，排出封闭腔内的空气，使清水继续流入封闭腔内，直至封闭腔内充满水体，然后关闭注浆泵和封孔阀。

步骤（4）的具体过程为，打开注气管上的注气阀和氮气瓶上的开关阀；先使电加热丝通电升温，电加热丝对导热管内的绝缘导热油加热，绝缘导热油升温后通过导热管向外辐射热能，3-5分钟后，启动注热泵，氮气瓶内的氮气先进入加热箱内，在氮气通过加热箱的过程中，导热管散发的热量对氮气加热，氮气的温度被加热到80℃后由注气软管进入到注气管内，再由注气管进入到注热孔内；在高温、高压氮气加热作用下，第一囊袋、第二囊袋内部及两个囊袋之间的水体受热膨胀，并在自身膨胀力的作用下，将第二抽采管内壁严密密封。

步骤（6）中的取出专用封孔器的具体过程为，依次关闭注热泵、开关阀和注气阀，1h后打开封孔阀，第一囊袋、第二囊袋及两个囊袋之间的水体自动流出，将专用封孔器取出即可。

采用上述技术方案，本发明具有以下技术效果：

1）利用高温、高压氮气对煤体加热，起到强化瓦斯解吸、对煤体瓦斯进行置换和驱替的作用，可大幅提高瓦斯抽采效果，达到增透促抽、强化瓦斯抽采、有效解决矿井“抽-掘-采”失调的问题；

2）利用水的热胀性，在高温氮气加热作用下水体自然膨胀，产生巨大的热应力，可对钻孔实施严密封孔，提高封孔效果，且对煤体及地下水没有污染；采用水作为封孔材料，造价低廉，具有良好的经济性；

3）采用高温氮气作为加热介质，可有效加热煤体，且可防止钻孔内煤体发火；在确保安全的同时，有效解决“水锁效应”，保证瓦斯抽采效果，而且可解决红外、微波等加热措施衰减速度快、耗能高、易损坏、无法重复利用等缺点；

4）在加热箱内采用电加热丝（电阻丝）加热，且将电加热丝置于充满绝缘导热油的密封结构（导热管）内，在确保氮气加热效果的同时，保证不会产生电火花从而导致瓦斯***、煤尘***等事故的发生；

5）将注热泵置于加热箱的前侧，保证注热泵处于低温状态，有效延长了注热泵的寿命，且能够提供稳定的高压气源；

6）对抽采孔进行水力造穴，水力造穴使抽采孔周边区域煤体蠕变卸压，在抽采***对抽采孔的抽采负压作用下在抽采孔周围形成的低压区，高温氮气注入注热孔，在注热孔周围形成的高压区，在注热孔与抽采孔间形成强大的氮气气体分压差，有利于强化对煤体瓦斯的置换和驱替效应，提升瓦斯抽采效果，且大大减少了水力造穴工程量，实现矿井“抽-掘-采”平衡，确保矿井安全；

7）抽采管为PVE管材，注气管采用聚四氟乙烯材质，该管材具有抗低温、耐腐蚀、抗静电、阻燃、憎水性、不粘性等特点，可应用于本封孔器，并保证气密性。

8）本发明中的专用封孔器采用双囊袋配合单向阀、***阀的设计，可将囊袋内及两囊袋间的水体顺利放出；水体封孔段在抽采管内，抽采管内壁光滑且变形较小；上述措施确保本发明封孔器可重复利用，降低材料费用；

9.注热孔在注热过程结束后，该注热孔可继续作为瓦斯抽采孔利用，实现“一孔两用”的目的。

综上所述，本发明原理科学，设计巧妙，封孔严实，安全可靠，与水力造穴相结合，注热强化促抽效果大大增强，可广泛应用于石门揭煤、过断层、采掘工作面增透促抽等工作，应用前景广阔。

附图说明

图1是本发明中专用封孔器在工作时的结构示意图；

图2是本发明中注液孔和抽采孔的布置示意图；

图3是图1中氮气加热装置的内部结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

如图1、图2和图3所示，本发明的本煤层水力造穴结合钻孔注热增透促抽方法，包括以下步骤：

（1）在工作面顺槽1处操控机械式钻机向煤体2施工顺槽钻孔，各钻孔均平行布置，相邻两个钻孔之间的距离为7-10m，任意相邻两个钻孔分别命名为注热孔3和抽采孔4；

（2）对所有的抽采孔4进行水力造穴，水力造穴施工完毕后各进行常规的“两堵一注”工艺封孔，抽采孔4的封孔段长度不小于8m；封孔材料凝固后，将抽采孔4内的第一抽采管连接煤矿井下的抽采***5（抽采管路）进行瓦斯抽采；

（3）将专用封孔器送入注热孔3内的第二抽采管6内预定深度，对第二抽采管6进行封孔；

（4）通过专用封孔器向注热孔3内注入高温、高压的氮气；

（5）高温、高压的氮气对煤体2进行高压注热，氮气的压力不小于2MPa；氮气在高压作用下向注热孔3远处运移，运移过程中不断加热煤体，促进煤体2瓦斯解吸，并热解煤体2，增加煤体2孔隙，提高煤体2透气性，强化瓦斯抽采；同时邻近的抽采孔4一直在正常瓦斯抽采，保证加热后煤体2逸出气体被及时抽走，防止气体伤人；

（6）在向注热孔3内注入高温、高压氮气对煤体2加热4h后，停止煤体2注热强化促抽工作，从第二抽采管6内取出专用封孔器，下次继续复用该专用封孔器；

（7）将该注热孔3内的第二抽采管6连接抽采***5，进行瓦斯抽采工作，进一步强化瓦斯抽采效果。

（8）在瓦斯抽采过程中，每天都对第一抽采管和第二抽采管6的瓦斯浓度进行检测，每当检测到第一抽采管或第二抽采管6中的瓦斯浓度低于10%时，将第二抽采管6外端与抽采***5分离，重复步骤（3）-（7）。

专用封孔器包括氮气瓶7、注热泵8、注浆泵9、氮气加热装置10、第一囊袋11、第二囊袋12、注气管13和封孔管14，氮气瓶7倒立设置在支架15上，注气管13和封孔管14均平行于第二抽采管6，第一囊袋11和第二囊袋12均同中心线固定设在注气管13上，第二囊袋12位于第一囊袋11内侧，封孔管14的出口端穿过第一囊袋11伸到第二囊袋12内部，封孔管14上开设有与第一囊袋11内部连通的透孔，第二抽采管6内部在第一囊袋11和第二囊袋12之间形成封闭腔16，第二囊袋12上设有单向阀17，单向阀17的进口与封闭腔16连通，单向阀17的出口位于第二囊袋12的内侧，封孔管14上在第一囊袋11和第二囊袋12之间设有***阀18；注气管13、封孔管14、单向阀17与第二囊袋12的连接处均密封连接，注气管13、封孔管14与第一囊袋11的连接处均密封连接；

注浆泵9通过注浆软管19与封孔管14的外端连接，氮气瓶7与注气管13的外端之间通过注气软管20连接，注热泵8和氮气加热装置10均设置在注气软管20上。

注气管13的外端部设有注气阀21，封孔管14的外端部设有封孔阀22，氮气瓶7的瓶口处设有开关阀23。

氮气加热装置10包括呈长方体结构的加热箱29，加热箱29前后相对的两个侧面上分别设有与注气软管20连接的进气口和出气口，加热箱29内设有立体网笼结构，加热箱29的左侧箱壁和右侧箱壁分别设有用于固定立体笼状结构的固定环50，立体网笼结构由若干条纵横交叉布置的导热管24固定连接而成，导热管24内设有电加热丝25和绝缘导热油26，加热箱29内在立体网笼结构的上方和下方分别设有上接线柱27和下接线柱28，所有电加热丝25的上端和下端均连接有导线31，上部和下部的导线31分别与上接线柱27和下接线柱28连接，上接线柱27和下接线柱28分别连接有穿过加热箱29箱壁的供电线。

加热箱29的箱壁为三层结构，最外层和最内层分别采用钢板焊接而成，中间夹层充填为玻璃纤维保温材料30（具有良好的保温隔热性能，确保热量不向外散发，提高热交换效率）。

步骤（3）的具体过程为，将第一囊袋11和第二囊袋12固定在注气管13上，第一囊袋11和第二囊袋12之间的距离不少于4m；将封孔管14连接注浆软管19和注浆泵9，打开封孔阀22，注浆泵9抽取清水通过注浆软管19、封孔管14对第一囊袋11和第二囊袋12进行注水，注水压力不小于2MPa，使第一囊袋11和第二囊袋12的外缘充分与第二抽采管6内壁接触，达到密封第二抽采管6的目的；继续增加注浆泵9的注水压力，使封孔管14上处于第一囊袋11和第二囊袋12之间的***阀18打开，清水流入到第二抽采管6内部在第一囊袋11和第二囊袋12之间形成的封闭腔16内；第二囊袋12上的单向阀17的开启压力是2MPa，当封闭腔16内压力大于2MPa时，第二囊袋12上的单向阀17向注热孔3内侧打开，排出封闭腔16内的空气，使清水继续流入封闭腔16内，直至封闭腔16内充满水体（根据第一囊袋11、第二囊袋12以及封闭腔16的体积，并结合注浆泵9的注水速度，可计算出注满水所需的时间，为了确保封闭腔16内充满水体，可在计算的时间后再延长1-2分钟），然后关闭注浆泵9和封孔阀22。

步骤（4）的具体过程为，打开注气管13上的注气阀21和氮气瓶7上的开关阀23；先使电加热丝25通电升温，电加热丝25对导热管24内的绝缘导热油26加热，绝缘导热油26升温后通过导热管24向外辐射热能，3-5分钟后，启动注热泵8，氮气瓶7内的氮气先进入加热箱29内，在氮气通过加热箱29的过程中，导热管24散发的热量对氮气加热，氮气的温度被加热到80℃后由注气软管20进入到注气管13内，再由注气管13进入到注热孔3内；在高温、高压氮气加热作用下，第一囊袋11、第二囊袋12内部及两个囊袋之间的水体受热膨胀，并在自身膨胀力的作用下，将第二抽采管6内壁严密密封。

步骤（6）中的取出专用封孔器的具体过程为，依次关闭注热泵8、开关阀23和注气阀21，1h后打开封孔阀22，第一囊袋11、第二囊袋12及两个囊袋之间的水体自动流出，将专用封孔器取出即可。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.本煤层水力造穴结合钻孔注热增透促抽方法，其特征在于：包括以下步骤，

（1）在工作面顺槽操控机械式钻机向煤体施工顺槽钻孔，各钻孔均平行布置，相邻两个钻孔之间的距离为7-10m，任意相邻两个钻孔分别命名为注热孔和抽采孔；

（2）对所有的抽采孔进行水力造穴作业，水力造穴施工完毕后对钻孔采用常规的“两堵一注”工艺封孔，抽采孔的封孔段长度不小于8m；封孔材料凝固后，将抽采孔内的第一抽采管连接煤矿井下的抽采***进行瓦斯抽采；

（3）将专用封孔器送入注热孔内的第二抽采管内预定深度，对第二抽采管进行封孔；

（4）通过专用封孔器向注热孔内注入高温、高压的氮气；

（5）高温、高压的氮气对煤体进行高压注热，氮气的压力不小于2MPa；氮气在高压作用下向注热孔远处运移，运移过程中不断加热煤体，促进煤体瓦斯解吸，并热解煤体，增加煤体孔隙，提高煤体透气性，强化瓦斯抽采；同时邻近的抽采孔一直在正常瓦斯抽采，保证加热后煤体逸出气体被及时抽走，防止气体伤人；

（6）在向注热孔内注入高温、高压氮气对煤体加热4h后，停止煤体注热强化促抽工作，从第二抽采管内取出专用封孔器，下次继续复用该专用封孔器；

（7）将该注热孔内的第二抽采管连接抽采***，进行瓦斯抽采工作，进一步强化瓦斯抽采效果；

（8）在瓦斯抽采过程中，每天对第一抽采管和第二抽采管的瓦斯浓度进行检测，每当检测到第一抽采管或第二抽采管中的瓦斯浓度低于10%时，将第二抽采管外端与抽采***分离，重复步骤（3）-（7）；

专用封孔器包括氮气瓶、注热泵、注浆泵、氮气加热装置、第一囊袋、第二囊袋、注气管和封孔管，氮气瓶倒立设置在支架上，注气管和封孔管均平行于第二抽采管，第一囊袋和第二囊袋均同中心线固定设在注气管上，第二囊袋位于第一囊袋内侧，封孔管的出口端穿过第一囊袋伸到第二囊袋内部，封孔管上开设有与第一囊袋内部连通的透孔，第二抽采管内部在第一囊袋和第二囊袋之间形成封闭腔，第二囊袋上设有单向阀，单向阀的进口与封闭腔连通，单向阀的出口位于第二囊袋的内侧，封孔管上在第一囊袋和第二囊袋之间设有***阀；注气管、封孔管、单向阀与第二囊袋的连接处均密封连接，注气管、封孔管与第一囊袋的连接处均密封连接；

注浆泵通过注浆软管与封孔管的外端连接，氮气瓶与注气管的外端之间通过注气软管连接，注热泵和氮气加热装置均设置在注气软管上；

氮气加热装置包括呈长方体结构的加热箱，加热箱前后相对的两个侧面上分别设有与注气软管连接的进气口和出气口，加热箱内设有立体网笼结构，加热箱的左侧箱壁和右侧箱壁分别设有用于固定立体笼状结构的固定环，立体网笼结构由若干条纵横交叉布置的导热管固定连接而成，导热管内设有电加热丝和绝缘导热油，加热箱内在立体网笼结构的上方和下方分别设有上接线柱和下接线柱，所有电加热丝的上端和下端均连接有导线，上部和下部的导线分别与上接线柱和下接线柱连接，上接线柱和下接线柱分别连接有穿过加热箱箱壁的供电线。

2.根据权利要求1所述的本煤层水力造穴结合钻孔注热增透促抽方法，其特征在于：注气管的外端部设有注气阀，封孔管的外端部设有封孔阀，氮气瓶的瓶口处设有开关阀。

3.根据权利要求2所述的本煤层水力造穴结合钻孔注热增透促抽方法，其特征在于：加热箱的箱壁为三层结构，最外层和最内层分别采用钢板焊接而成，中间夹层充填为玻璃纤维保温材料。

4.根据权利要求3所述的本煤层水力造穴结合钻孔注热增透促抽方法，其特征在于：步骤（3）的具体过程为，将第一囊袋和第二囊袋固定在注气管上，第一囊袋和第二囊袋之间的距离不少于4m；将封孔管连接注浆软管和注浆泵，打开封孔阀，注浆泵抽取清水通过注浆软管、封孔管对第一囊袋和第二囊袋进行注水，注水压力不小于2MPa，使第一囊袋和第二囊袋的外缘充分与第二抽采管内壁接触，达到密封第二抽采管的目的；继续增加注浆泵的注水压力，使封孔管上处于第一囊袋和第二囊袋之间的***阀打开，清水流入到第二抽采管内部在第一囊袋和第二囊袋之间形成的封闭腔内；第二囊袋上的单向阀的开启压力是2MPa，当封闭腔内压力大于2MPa时，第二囊袋上的单向阀向注热孔内侧打开，排出封闭腔内的空气，使清水继续流入封闭腔内，直至封闭腔内充满水体，然后关闭注浆泵和封孔阀。

5.根据权利要求4所述的本煤层水力造穴结合钻孔注热增透促抽方法，其特征在于：步骤（4）的具体过程为，打开注气管上的注气阀和氮气瓶上的开关阀；先使电加热丝通电升温，电加热丝对导热管内的绝缘导热油加热，绝缘导热油升温后通过导热管向外辐射热能，3-5分钟后，启动注热泵，氮气瓶内的氮气先进入加热箱内，在氮气通过加热箱的过程中，导热管散发的热量对氮气加热，氮气的温度被加热到80℃后由注气软管进入到注气管内，再由注气管进入到注热孔内；在高温、高压氮气加热作用下，第一囊袋、第二囊袋内部及两个囊袋之间的水体受热膨胀，并在自身膨胀力的作用下，将第二抽采管内壁严密密封。

6.根据权利要求5所述的本煤层水力造穴结合钻孔注热增透促抽方法，其特征在于：步骤（6）中的取出专用封孔器的具体过程为，依次关闭注热泵、开关阀和注气阀，1h后打开封孔阀，第一囊袋、第二囊袋及两个囊袋之间的水体自动流出，将专用封孔器取出即可。

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