【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及煤炭地下气化开采技术,特别涉及一种高效煤炭地下气化炉及其构建方法,适用于不同赋存状态的煤层进行高效地下气化开采。
技术介绍
无井式煤炭地下气化是通过在原始地下煤层中施工地质钻孔来进行气化的过程。不同区域的原始煤层赋存状态各异,现有单一形式的地下气化炉在经济、合理的角度上无法达到煤炭资源的有效覆盖;同时气化通道内直接气化后的煤气含灰、高温、高压,会造成出气钻孔堵塞、变形;另外常规地下气化炉会在垂直出气钻孔底部形成很大的燃空区,造成钻孔底部应力集中,影响钻孔稳定出气。
技术实现思路
本专利技术的目的是提出一种高效煤炭地下气化炉及其构建方法,充分利用煤层定向钻进工艺同时构建一体化的地下气化炉及集气通道、出气系统。针对不同赋存规模的煤层灵活调整气化通道条数及集气通道长度,利用集气通道对煤气进行除尘、降温、稳压以及均衡煤气组分,垂直出气钻孔位于应力集中区域外侧,能够实现对煤层的大面积、持续化、高效能气化。为了实现上述目的,本专利技术的技术方案是:一种高效煤炭地下气化炉,包括在一个四边形煤层块设置的点火通道、集气通道、进气通道和出气通道,其中,所述点火通道是一个垂直向下的钻孔通道,点火通道设置在四边形煤层块一个边角区域,所述钻孔通道伸入煤层距煤层底板0.5至2m,围绕点火通道设有至少两个辅助点火通道,两个辅助点火通道与点火通道在边角区域呈三角型布局,点火通道通过点火通道缝隙在底端与两个辅助点火通道连通,所述集气通道在距煤层底板0.5至2m处与点火通道连通,并水平延伸至四边形煤层块与点火通道边角区域相邻的另一个边角区域然后向上至地面;所述出气通道是多个从地面 ...
【技术保护点】
一种高效煤炭地下气化炉,包括在一个四边形煤层块设置的点火通道、集气通道、进气通道和出气通道,其特征在于,所述点火通道是一个垂直向下的钻孔通道,点火通道设置在四边形煤层块一个边角区域,所述钻孔通道伸入煤层距煤层底板0.5至2m,围绕点火通道设有至少两个辅助点火通道,两个辅助点火通道与点火通道在边角区域呈三角型布局,点火通道通过点火通道缝隙在底端与两个辅助点火通道连通,所述集气通道在距煤层底板0.5至2m处与点火通道连通,并水平延伸至四边形煤层块与点火通道边角区域相邻的另一个边角区域然后向上至地面;所述出气通道是多个从地面垂直向下的通道,多个出气通道排列为一排与集气通道平行设置,一排出气通道在四边形煤层块边沿与集气通道的水平距离大于10m;所述进气通道数量少于排出气通道数量在距煤层底板0.50到2米穿过集气通道下侧与出气通道间隔连通;所述进气通道垂直于集气通道相互平行穿过四边形煤层块在四边形煤层块相对于出气通道边沿的另一边沿向上至地面,所述与进气通道连通的出气通道通过出气通道缝隙在底端与集气通道连通,所述与进气通道不连通的出气通道通过出气通道缝隙在底端与相邻的出气通道连通,相邻的出气通道是 ...
【技术特征摘要】
1.一种高效煤炭地下气化炉,包括在一个四边形煤层块设置的点火通道、集气通道、进气通道和出气通道,其特征在于,所述点火通道是一个垂直向下的钻孔通道,点火通道设置在四边形煤层块一个边角区域,所述钻孔通道伸入煤层距煤层底板0.5至2m,围绕点火通道设有至少两个辅助点火通道,两个辅助点火通道与点火通道在边角区域呈三角型布局,点火通道通过点火通道缝隙在底端与两个辅助点火通道连通,所述集气通道在距煤层底板0.5至2m处与点火通道连通,并水平延伸至四边形煤层块与点火通道边角区域相邻的另一个边角区域然后向上至地面;所述出气通道是多个从地面垂直向下的通道,多个出气通道排列为一排与集气通道平行设置,一排出气通道在四边形煤层块边沿与集气通道的水平距离大于10m;所述进气通道数量少于排出气通道数量在距煤层底板0.50到2米穿过集气通道下侧与出气通道间隔连通;所述进气通道垂直于集气通道相互平行穿过四边形煤层块在四边形煤层块相对于出气通道边沿的另一边沿向上至地面,所述与进气通道连通的出气通道通过出气通道缝隙在底端与集气通道连通,所述与进气通道不连通的出气通道通过出气通道缝隙在底端与相邻的出气通道连通,相邻的出气通道是与进气通道连通的出气通道。2.根据权利要求1所述的地下气化炉,其特征在于,所述两个辅助点火通道设置在集气通道两侧。3.根据权利要求1所述的地下气化炉,其特征在于,所述出气通道之间的距离是20m以上。4.根据权利要求1所述的地下气化炉,其特征在于,所述的点火通道缝隙是通过冷态压裂的方式实现的,所述出气通道缝隙是在点火后通过在出气通道输入气压和逆向火力渗透燃烧实现的。5.根据权利要求1所述的地下气化炉,其特征在于,所述点火通道、所述出气通道、集气通道垂直于地面段、进气通道垂直于地面段分别设置套管固井。6.根据权利要求1所述的地下气化炉,其特征在于,所述集气通道垂直于地面段与水平段之间和进气通道垂直于地面段与水平段之间分别是由斜向段连接,所述斜向段采用标准石油套管固...
【专利技术属性】
技术研发人员:梁杰,梁鲲,史龙玺,汪贻亮,王莉,王张卿,郑林,
申请(专利权)人:中国矿业大学北京,
类型:发明
国别省市:北京;11
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