1.一种注入CO2开采煤层气的气质交换装置,其特征在于:包括:主井(1),自地面深入到目标煤层(7)的底部;水平井(2),设置在目标煤层(7)的中部,两端分别与主井(1)连通;抽采套筒(3),设置在主井(1)内;交换筒体(4),水平设置在水平井(2)内,两端分别与抽采套筒(3)固定连接;调节装置(5),设置在抽采套筒(3)内,与交换筒体(4)的一端固定连接;注气装置(6),滑动设置在交换筒体(4)中;所述交换筒体(4)包括:转动密封面(41),可转动设置在交换筒体(4)的两侧,且与调节装置(5)固定连接;排气弧面(42),环形分布设有多个,固定在交换筒体(4)两端的外侧;第一交换口(43),环形分布设有多个,位于交换筒体(4)的中心;第二交换口(44),环形分布设有多个,位于交换筒体(4)的两端;环形轨道(45),设置在第二交换口(44)所处的环形面;直线轨道(46),设置在交换筒体(4)的内壁上,与第二交换口(44)相对应;所述注气装置(6)包括:注气筒(61),分为前筒体(611)和后筒体(612),滑动设置在交换筒体(4)内;注气活塞(62),对称分布设有两个,分别固定在注气筒(61)的两端,与交换筒体(4)滑动连接;移动电机(63),固定在前筒体(611)内,且通过转动螺母可移动设置在注气管(32)上;滑动块(64),固定在后筒体(612)的外侧,与交换筒体(4)内壁上的直线轨道(46)相对应;所述调节装置(5)包括:调节行星齿轮组(51),与交换筒体(4)固定连接,且外圈固定在抽采套筒(3)的内壁上;封闭弧面(52),环形分布设有多个,与排气弧面(42)间隔设置,与调节行星齿轮组(51)固定连接;传动组件(53),固定在调节行星齿轮组(51)上与交换筒体(4)相对的一端,与传动电机(34)上的传动齿轮相啮合。
2.根据权利要求1所述的一种注入CO2开采煤层气的气质交换装置,其特征在于:所述抽采套筒(3)包括:密封活塞(31),直线分布设有两个,分布在目标煤层(7)的上下两侧,滑动设置在抽采套筒(3)内;注气管(32),呈直角型,一侧设置在抽采套筒(3)内,一侧与交换筒体(4)同轴设置;抽气管(33),穿过上部密封活塞(31),设置在抽采套筒(3)内;传动电机(34),固定在上部密封活塞(31)的底部,与调节装置(5)相连接。
3.根据权利要求1所述的一种注入CO2开采煤层气的气质交换装置,其特征在于:所述调节行星齿轮组(51)包括:定位环(511),固定在抽采套筒(3)的内部上;齿圈(512),转动设置在定位环(511)内,侧部与封闭弧面(52)固定连接;环绕齿轮(513),环形分布设有多个,与齿圈(512)相啮合;外转动件(514),固定在齿圈(512)上,且中部与水平方向上的注气管(32)同轴设置;内转动件(515),一端转动设置在外转动件(514)和注气管(32)之间,另一端穿过环绕齿轮(513)与转动密封面(41)固定连接。
4.根据权利要求1所述的一种注入CO2开采煤层气的气质交换装置,其特征在于:所述传动组件(53)包括:反转齿环(531),外圈齿槽与传动电机(34)的传动齿轮相啮合,内圈设有反转卡块(532);反转内环(533),内圈固定在外转动件(514)上,外圈设有与反转卡块(532)相对应的反转限位件(534);正转卡环(535),侧部固定在反转齿环(531)上,内圈设有正转卡块(536);正转内环(537),内圈固定在内转动件(515)上,外圈设有与正转卡块(536)相对应的正转限位件(538)。
5.根据权利要求1所述的一种注入CO2开采煤层气的气质交换装置,其特征在于:所述前筒体(611)和后筒体(612)转动连接,且与后筒体(612)固定连接的注气活塞(62)与转动密封面(41)滑动连接,且与转动密封面(41)同轴转动。