地下气化炉制造技术

本实用新型专利技术提供了一种地下气化炉，该地下气化炉包括：竖井和水平定向孔；其中，竖井的第一端与地面相连接，竖井的第二端置于煤层中；水平定向孔的第一端与地面相连接，水平定向孔的第二端置于煤层中且与竖井的第二端相连通，水平定向孔用于进行煤气化反应产生反应气体；竖井用于输送反应气体。本实用新型专利技术中，将水平定向孔作为产气通道，气化过程稳定，易于控制，便于施工，将竖井作为输气通道，能够更好、更多地输送反应气体，输气集中稳定，并且，竖井的第二端更为坚固稳定，以及水平定向孔的第二端与竖井的第二端相连通，结构简单，建炉周期短，节约成本，使得地下气化炉更为安全、稳定，实现了对地下煤炭资源的高效、稳定、持续、清洁开采。

【技术实现步骤摘要】
地下气化炉
本技术涉及地下气化
，具体而言，涉及一种地下气化炉。
技术介绍
煤炭地下气化是将高分子煤在地下原位用高温转变为低分子的燃气，并输送到地表的化学采煤方法。煤炭地下气化主要是通过设置在地下的气化炉来实现，但由于气化炉建筑在地下煤层中，与地面气化炉相比，其造气过程增加了许多复杂性与不确定性。目前，煤炭地下气化炉主要有无井式和有井式两类。无井式气化炉主要利用地质钻孔进行气化，其优点是气化过程比较稳定，容易控制，建炉周期短，可用于气化薄的煤层、深部煤层、水下和建筑物下的煤层、小煤矿边缘丢失的煤；其缺点是需要大量的出气孔才能满足出气要求，并且，各出气孔的底部极不稳定，容易坍塌造成堵塞，同时需要多次定向孔与直孔的地下穿越对接，以及各个直孔间的短路贯通。有井式气化炉主要利用巷道和水平孔进行气化，其优点是提前掌控煤层赋存和构造情况，能够规避风险，有利于建炉，同时出气量大，还可利用原有的部分坑道，从而一定程度上节约了投资；其缺点是建炉的全过程均为地下作业，建炉周期长，投资成本大，安全要求高。因此，现有的煤炭地下气化炉各有利弊，均无法实现快速、安全、稳定。
技术实现思路
鉴于此，本技术提出了一种地下气化炉，旨在解决现有技术中的煤炭地下气化炉无法实现快速、安全、稳定的问题。本技术提出了一种地下气化炉，该地下气化炉包括：竖井和水平定向孔；其中，竖井的第一端与地面相连接，竖井的第二端置于煤层中；水平定向孔的第一端与地面相连接，水平定向孔的第二端置于煤层中且与竖井的第二端相连通，水平定向孔用于进行煤气化反应产生反应气体；竖井用于输送反应气体。进一步地，上述地下气化炉还包括：巷道；其中，巷道置于煤层中且与竖井的第二端相连通；水平定向孔的第二端与巷道相连通，巷道用于接收水平定向孔中产生的反应气体，并将反应气体输送至竖井。进一步地，上述地下气化炉还包括：支护墙；其中，巷道对应于水平定向孔处的侧壁设置有开口，支护墙设置于开口处，支护墙开设有连通孔，连通孔用于使水平定向孔与巷道相连通，将水平定向孔中产生的反应气体输送至巷道内。进一步地，上述地下气化炉还包括：置于巷道内的第一连接管和置于竖井内的第二连接管；其中，第一连接管的第一端与连通孔相连接，第一连接管的第二端与第二连接管相连接；第一连接管用于将连通孔输送的反应气体输送至第二连接管；第二连接管用于将反应气体输送至地面。进一步地，上述地下气化炉中，水平定向孔为至少两个，各水平定向孔的第一端均与地面相连接，各水平定向孔的第二端均与巷道相连通。进一步地，上述地下气化炉中，水平定向孔为偶数个，各水平定向孔分别置于巷道的两侧且相对于巷道对称设置。进一步地，上述地下气化炉中，巷道的顶部设置有支护层。进一步地，上述地下气化炉中，巷道的侧壁设置有加固装置。进一步地，上述地下气化炉中，巷道沿煤层的主裂隙方向设置；水平定向孔的的第二端与巷道相垂直。进一步地，上述地下气化炉中，竖井的内壁设置有支护装置。本技术中，将水平定向孔作为产气通道，气化过程稳定，易于控制，便于施工，建造时间短，将竖井作为输气通道，能够更好、更多地输送反应气体，无需设置大量出气孔，输气集中稳定，并且，竖井的第二端更为坚固稳定，避免了现有无井式气化炉容易坍塌造成堵塞的现象，以及水平定向孔的第二端与竖井的第二端相连通，结构简单，建炉周期短，节约成本，使得地下气化炉更为安全、稳定，解决了现有技术中的煤炭地下气化炉无法实现快速、安全、稳定的问题，实现了对地下煤炭资源的高效、稳定、持续、清洁开采；此外，无需占用大量用地，还有利于保护环境，避免了生态平衡的破坏。附图说明通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本技术的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：图1为本技术实施例提供的地下气化炉的结构示意图；图2为本技术实施例提供的地下气化炉的俯视结构示意图；图3为图1中A-A向的剖面结构示意图；图4为图1中B-B向的剖面结构示意图。具体实施方式下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。参见图1至图4，图中示出了本技术实施例提供的地下气化炉的优选结构。如图所示，地下气化炉可以包括：竖井1和水平定向孔2。其中，竖井1的第一端(图1所示的上端)与地面相连接，竖井1的第二端(图1所示的下端)置于煤层中，即竖井1由地面穿设至煤层中。具体地，竖井1的第二端置于煤层底板处。竖井1具有预设直径，该预设直径可以根据实际情况来确定，本实施例对此不做任何限制。在本实施例中，竖井1的直径为6-8m。具体实施时，竖井1可以根据实际情况进行现场设置，也可以利用已有资源作为竖井1，本实施例对此不作任何限制。水平定向孔2的第一端(图1所示的上端)与地面相连接，水平定向孔2的第二端(图1所示的下端)置于煤层中，即水平定向孔2由地面穿设至煤层中。水平定向孔2包括：垂直段、稳斜段和水平段，水平定向孔2的垂直段的第一端与地面相连接，垂直段的第二端通过稳斜段与水平段相连接。水平定向孔2的第二端与竖井1的第二端相连通，水平定向孔2用于进行煤气化反应产生反应气体。具体地，水平定向孔2的水平段与竖井1的第二端相连通。由水平定向孔2的第一端向水平定向孔2内输送气化剂，气化剂与煤层进行煤气化反应产生反应气体。具体实施时，水平定向孔2的第一端与竖井1的第一端之间具有预设距离，即水平定向孔2的垂直段与竖井1之间具有预设距离，该预设距离用于使得水平定向孔2的水平段内的气化剂与煤层更好地进行煤气化反应，该预设距离可以根据实际情况来确定，本实施例对此不作任何限制。具体实施时，水平定向孔2内可以设置有气化剂输送设备，气化剂输送设备用于向水平定向孔2内输送气化剂。由于竖井1的第二端与水平定向孔2的第二端相连通，所以竖井1用于接收水平定向孔2内产生的反应气体，并将反应气体通过竖井1的第一端输送至地面。具体实施时，水平定向孔2可以为至少两个，各水平定向孔2均由地面穿设至煤层中，并且，每个水平定向孔2的第二端均与竖井1的第二端相连通，每个水平定向孔2均用于进行煤气化反应产生反应气体，竖井1的第二端用于接收各水平定向孔2中产生的反应气体，竖井1的第一端用于将反应气体输送至地面。优选的，各水平定向孔2可沿竖井1的第二端的周向均匀分布。工作时，气化剂由水平定向孔2的第一端输送至水平定向孔2内，气化剂与煤层进行煤气化反应产生反应气体，反应气体经水平定向孔2的第二端输送至竖井1内，并由竖井1输出至地面。可以看出，本实施例中，将水平定向孔2作为产气通道，气化过程稳定，易于控制，便于施工，建造时间短，将竖井1作为输气通道，能够更好、更多地输送反应气体，无需设置大量出气孔，输气集中稳定，并且，竖井1的第二端更为坚固本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种地下气化炉，其特征在于，包括：竖井(1)、水平定向孔(2)和巷道(3)；其中，所述竖井(1)的第一端与地面相连接，所述竖井(1)的第二端置于煤层中；所述水平定向孔(2)的第一端与地面相连接，所述水平定向孔(2)的第二端置于所述煤层中且与所述竖井(1)的第二端相连通，所述水平定向孔(2)用于进行煤气化反应产生反应气体；所述竖井(1)用于输送所述反应气体；所述巷道(3)置于所述煤层中且与所述竖井(1)的第二端相连通；所述水平定向孔(2)的第二端与所述巷道(3)相连通，所述巷道(3)用于接收所述水平定向孔(2)中产生的所述反应气体，并将所述反应气体输送至所述竖井(1)。

【技术特征摘要】
1.一种地下气化炉，其特征在于，包括：竖井(1)、水平定向孔(2)和巷道(3)；其中，所述竖井(1)的第一端与地面相连接，所述竖井(1)的第二端置于煤层中；所述水平定向孔(2)的第一端与地面相连接，所述水平定向孔(2)的第二端置于所述煤层中且与所述竖井(1)的第二端相连通，所述水平定向孔(2)用于进行煤气化反应产生反应气体；所述竖井(1)用于输送所述反应气体；所述巷道(3)置于所述煤层中且与所述竖井(1)的第二端相连通；所述水平定向孔(2)的第二端与所述巷道(3)相连通，所述巷道(3)用于接收所述水平定向孔(2)中产生的所述反应气体，并将所述反应气体输送至所述竖井(1)。2.根据权利要求1所述的地下气化炉，其特征在于，还包括：支护墙(4)；其中，所述巷道(3)对应于所述水平定向孔(2)处的侧壁设置有开口，所述支护墙(4)设置于所述开口处，所述支护墙(4)开设有连通孔(41)，所述连通孔(41)用于使所述水平定向孔(2)与所述巷道(3)相连通，将所述水平定向孔(2)中产生的所述反应气体输送至所述巷道(3)内。3.根据权利要求2所述的地下气化炉，其特征在于，还包括：置于所述巷道(3)内的第一连接管和置于所述竖井(1)内的第...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐斌，郑林，张树川，杜慧华，徐军，
申请(专利权)人：新疆国利衡清洁能源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：新疆,65