煤层气煤气矿井制造技术

本发明专利技术煤层气煤气矿井的目的，是煤矿转产煤层气和煤气制氢。本发明专利技术矿井内多个煤层气煤气回采工作面(本申请文件以下简称式作面)接替生产。每工作面先以等气压煤层气抽采煤孔抽采工作面煤层内的煤层气。然后，抽采煤层气的通风煤巷内，安装气化剂氧气管道和气化剂水蒸气管道，工作面煤层内的工作面煤气煤巷连接多个气化煤巷，每气化煤巷两侧多个矿井气化炉。每矿井气化炉的注气管道，连接通风煤巷内氧气管道和水蒸气管道；每矿井气化炉内电炉点火后，由注气管注入氧气加水蒸气生产煤气，煤气依次流入气化煤巷、工作面煤气煤巷、煤气井筒至地面管道。本发明专利技术适于各类煤层地质条件。本发明专利技术适于各类煤层地质条件。本发明专利技术适于各类煤层地质条件。

【技术实现步骤摘要】
煤层气煤气矿井


[0001]本技术为矿井于煤层生产煤层气和煤气，属采矿技术。

技术介绍

[0002]现有于煤田所建矿井生产煤炭，利用时污染环境。
[0003]现有开采煤层中煤层气的技术，为自地面向煤层钻孔，存在产量低、投资高、成本高的问题，世界各国已停止试验。
[0004]现有于煤层生产煤气的技术称“煤的地下气化”，由地面向煤层钻孔，存在产量低、投资高、成本高的问题。世界各国已停止试验。

技术实现思路

[0005]本技术煤层气煤气矿井的目的，是扩大煤层气、煤气产能，从而降低投资与成本。
[0006]实施本技术，界定矿井开采煤层范围的井田沿煤导走向的中央，有一对互相靠近的中央通风井筒，每中央通风井筒各连接1条煤层内沿煤层倾斜的中央通风煤巷，将井田划分为矿井的两翼，矿井两翼轮流生产煤气和施工接替生产煤气的工程；在煤层两侧沿煤层倾斜的井田边界线上，各有一条边界通风煤巷连接边界通风井筒；上述4条煤巷底部，连接1条煤层内沿煤层走向的矿井通风煤巷，构成矿井两翼各自独立的通风系统，该系统的井筒和巷道内有煤层气抽采管道连接地面的真空泵，有气化剂氧气和水蒸气运输管道，人中央该系统内作业；矿井每翼靠近中央进风井筒，各有1条煤气沿其全断面流动运输的煤气井筒，该井筒连接煤层上方岩层内，沿煤层倾斜的煤气沿其全断面流动运输的矿井煤气岩巷；以井田两翼井筒、煤巷、岩巷和生产系统，构成以煤层气和煤气为开采产品的煤层气煤气矿井。
[0007]实施本技术，矿井煤层沿煤层倾斜以采区分界线划分为多个煤层气煤气采区(本申请文件以下简称采区)；每采区每翼沿煤层倾斜中央，各有一个采区通风注气煤巷，其两端分连接中央通风煤巷和边界通风煤巷，人员在该煤巷内监控煤层气与煤气生产过程；采区通风注气煤巷内，有沿其全长的煤层气抽采管道、煤层气注气管道、气化剂氧气管道、气化剂水蒸气管道、压缩空气管道、二氧化碳管道、水管道和动力电缆，构成采区管道组合；气化剂水蒸气管道穿过岩孔进入矿井煤气岩巷，沿矿井煤气岩巷、煤气井筒铺设；采区每翼的采区通风注气煤巷，与其两侧每条分界线之间的工作面煤层，各构成1个煤层气煤气回采工作面(本申请以下简称工作面)，采区内两翼有多个工作面，当一翼的工作面生产煤气时，另一翼的工作面施工程；煤层气抽采管道沿中央通风煤巷、中央通风井筒通达地面，依次连接煤层气抽采真空泵、煤层气用户管网管道；井下与煤层气抽采管道并行的煤层气注气管道，在地面连接用户煤层气管网管道；采区通风注气煤巷两侧，各连接多个钻场煤巷；每钻场煤巷连接本工作面煤层内的煤层气抽采煤孔，该煤孔内插入的煤层气抽采管连接煤层气抽采管道，其管与孔壁之间空隙充满填充物，封闭煤层气抽采煤孔；每钻场煤巷内有密闭
墙，密闭墙与钻场煤巷端部构成等气压煤巷；插入等气压煤巷的煤层气注气管，连接煤层气注气管道；开通煤层气抽采管与煤层气抽采管道的连通，采区通风注气煤巷两侧工作面煤层内的煤层气，依次被抽入煤层气抽采煤孔、煤层气抽采管、煤层气抽采管道、煤层气抽采真空泵后，排入用户煤层气管网管道；与此同时，开通煤层气注气管与煤层气注气管道的连通，向等气压煤巷内注入煤层气，增加或减少注气流量，使密闭墙两侧煤巷内的气压保持恒相等、停止气体交流。
[0008]实施本技术，采区通风注气煤巷两侧的各工作面煤层内，各有一条与采区通风注气煤巷靠近、平行、等长的工作面煤气煤巷，其一端依次连接煤气上向岩巷、矿井煤气岩巷、煤气井筒；工作面煤气煤巷连接工作面煤层内的多条端部抵达采区分界线的气化煤巷，每气化煤巷两侧连接多个与其垂直的矿井气化炉煤巷或矿井气化炉煤孔，矿井气化炉煤巷或矿井气化炉煤孔两侧煤层的煤被气化生产煤气，煤气依次流入气化煤巷、工作面煤气煤巷、煤气上向岩巷、矿井煤气岩巷、煤气井筒，沿上述井筒、巷道全断面流动运输至地面管道；沿气化煤巷全长，划分为多个炉组；各炉组内，相邻的多个矿井气化炉煤巷或矿井气化炉煤孔内的注气管，连接同一条主注气管，主注气管沿气化煤巷穿过煤柱，通达采区通风注气煤巷，并连接采区管道组合中各管道；气化煤巷和其两侧的矿井气化炉、主注气管，构成气化煤巷组合；气化煤巷端部的炉组首采，各相邻炉组依次按序接替生产煤气；各气化煤巷开口处，有监测管穿过煤柱通达采区通风注气煤巷，监测管内有采集煤气样品和采集煤气温度、压力等参数的装置；工作面煤气煤巷施工各气化煤巷组合期间，连接边界通风煤巷，与煤气井筒构成通风系统；工作面煤气煤巷在气化煤巷组合生产煤气前，在连接边界通风煤巷的一端，依次为沙袋隔爆密闭墙、隔爆密闭墙、二氧化碳煤巷、密闭墙、压缩空气煤巷、密闭墙、工作面煤气煤巷、边界通风煤巷依次连接；插入二氧化碳煤巷的注气管和插入压缩空气煤巷的注气管，分别向煤巷注入二氧化碳和压缩空气，调控注气流量，使压缩空气煤巷、二氧化碳煤巷之内的气压，永恒等于工作面煤气煤巷内的气压，以上构成等压隔爆防漏密闭墙组合，该组合用于本申请文件内各个通风巷道与煤气巷道的及其间的煤孔连接处；矿井煤气岩巷、煤气井筒的断面全周长，有隔热耐火砖支护圈；紧贴耐火砖支护圈有钢板支护圈；煤孔煤层气井筒内有电炉加热；矿井煤气岩巷内有直立的金属煤气燃烧筒，该筒内有燃烧管和电炉，燃烧管和电炉的石棉绝缘电缆通达中央通风煤巷；电炉将燃烧筒内的煤气加热到其燃点以上，燃烧管向燃烧筒内注氧气加二氧化碳，桶内煤气自燃点火，矿井煤气岩巷内的煤气燃烧形成火炬，保持煤气温度高于凝结点。
[0009]实施本技术，工作面煤气煤巷，依次连接工作面煤层内的测试矿井气化炉水平煤巷、通达煤层上部岩层的矿井气化炉竖直煤巷；紧贴矿井气化炉水平煤巷端部和与其连接的竖直煤巷的煤壁，有耐火砖墙；沿测试矿井气化炉水平煤巷全长，有下部注气管；沿矿井气化炉水平煤巷与竖直煤巷全长，有上部注气管；下部注气管和上部注气管均穿过煤柱通达采区通风注气煤巷，并连接采区管道组合中的各管道；上注气管的管口用盖板封闭，盖板下方管壁有注气孔；测试矿井气化炉水平煤巷端部有木垜，木垜下方有电炉，电炉连接的石棉绝缘电缆，通达采区通风注气煤巷；开启矿井气化炉水平煤巷内的电炉，将煤巷煤壁温度加热到焦炭燃点以上；注气管注入氧气加水蒸气，木垜和矿井气化炉煤巷壁上的煤，迂氧自燃点火，测试矿井气化炉生产煤气，煤气依次进入工作面煤气煤巷、煤气岩巷、煤气井筒，流至地面的管道；矿井气化炉煤巷内，注气管内、外的气体流向相反；矿井气化炉煤巷、
注气管和点火装置，构成逆向注气电炉点火的煤巷矿井气化炉；矿井气化炉煤巷开口处，有监测管通达采区通风注气煤巷；监测管内，有气体采样、气体温度、压力监测装置；矿井气化炉煤巷两侧煤层的煤，被连续气化消耗，形成连续扩大的梨形采空区；当煤气质量下降时，注气管先改注水生成大量水蒸气置换采空区内的煤气，后连续注入二氧化碳保持煤气不进入采区。
[0010]实施本技术，测试煤巷矿井煤层气化炉煤巷的端部，两侧各有1条与之垂直的气化煤孔，每气化煤孔内有注气支管连接水平注气管，各注气支管管口为注气点；测试煤巷矿井气化炉煤巷巷壁的温度被电炉加热达到焦炭燃点后，向水平注气管内注入的水蒸气和氧气本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.煤层气煤气矿井，其内煤层先生产所含煤层气、后于煤层生产煤气，其特征为：界定矿井开采煤层范围的井田沿煤导走向的中央，有一对互相靠近的中央通风井筒，每中央通风井筒各连接1条煤层内沿煤层倾斜的中央通风煤巷，将井田划分为矿井的两翼，矿井两翼轮流生产煤气和施工接替生产煤气的工程；在煤层两侧沿煤层倾斜的井田边界线上，各有一条边界通风煤巷连接边界通风井筒；上述两条中央通风煤巷和两条边界通风煤巷连接1条煤层内沿煤层走向的矿井通风煤巷，构成矿井两翼各自独立的通风系统，该系统的井筒和巷道内有煤层气抽采管道连接地面的真空泵，有气化剂氧气和水蒸气运输管道；矿井每翼靠近中央进风井筒，各有1条煤气沿其全断面流动运输的煤气井筒，该井筒连接煤层上方岩层内，沿煤层倾斜的煤气沿其全断面流动运输的矿井煤气岩巷；以井田两翼井筒、煤巷、岩巷和生产系统，构成以煤层气和煤气为开采产品的煤层气煤气矿井。2.如权利要求1所述的煤层气煤气矿井，其特征为：矿井煤层沿煤层倾斜以采区分界线划分为多个煤层气煤气采区；每采区每翼沿煤层倾斜中央，各有一个采区通风注气煤巷，其两端分连接中央通风煤巷和边界通风煤巷，人员在该煤巷内监控煤层气与煤气生产过程；采区通风注气煤巷内，有沿其全长的煤层气抽采管道、煤层气注气管道、气化剂氧气管道、气化剂水蒸气管道、压缩空气管道、二氧化碳管道、水管道和动力电缆，构成采区管道组合；气化剂水蒸气管道穿过岩孔进入矿井煤气岩巷，沿矿井煤气岩巷、煤气井筒铺设；采区每翼的采区通风注气煤巷，与其两侧每条分界线之间的工作面煤层，各构成1个煤层气煤气回采工作面，采区内两翼有多个工作面，当一翼的工作面生产煤气时，另一翼的工作面施工程；煤层气抽采管道沿中央通风煤巷、中央通风井筒通达地面，依次连接煤层气抽采真空泵、煤层气用户管网管道；井下与煤层气抽采管道并行的煤层气注气管道，在地面连接用户煤层气管网管道；采区通风注气煤巷两侧，各连接多个钻场煤巷；每钻场煤巷连接本工作面煤层内的煤层气抽采煤孔，该煤孔内插入的煤层气抽采管连接煤层气抽采管道，其管与孔壁之间空隙充满填充物，封闭煤层气抽采煤孔；每钻场煤巷内有密闭墙，密闭墙与钻场煤巷端部构成等气压煤巷；插入等气压煤巷的煤层气注气管，连接煤层气注气管道；开通煤层气抽采管与煤层气抽采管道的连通，采区通风注气煤巷两侧工作面煤层内的煤层气，依次被抽入煤层气抽采煤孔、煤层气抽采管、煤层气抽采管道、煤层气抽采真空泵后，排入用户煤层气管网管道；与此同时，开通煤层气注气管与煤层气注气管道的连通，向等气压煤巷内注入煤层气，增加或减少注气流量，使密闭墙两侧煤巷内的气压保持恒相等、停止气体交流。3.如权利要求1所述的煤层气煤气矿井，其特征为：采区通风注气煤巷两侧的各工作面煤层内，各有一条与采区通风注气煤巷靠近、平行、等长的工作面煤气煤巷，其一端依次连接煤气上向岩巷、矿井煤气岩巷、煤气井筒；工作面煤气煤巷连接工作面煤层内的多条端部抵达采区分界线的气化煤巷，每气化煤巷两侧连接多个与其垂直的矿井气化炉煤巷或矿井气化炉煤孔，矿井气化炉煤巷或矿井气化炉煤孔两侧煤层的煤被气化生产煤气，煤气依次流入气化煤巷、工作面煤气煤巷、煤气上向岩巷、矿井煤气岩巷、煤气井筒，沿上述井筒、巷道全断面流动运输至地面管道；沿气化煤巷全长，划分为多个炉组；各炉组内，相邻的多个矿井气化炉煤巷或矿井气化炉煤孔内的注气管，连接同一条主注气管，主注气管沿气化煤巷穿过煤柱，通达采区通风注气煤巷，并连接采区管道组合中各管道；气化煤巷和其两侧的矿井气化炉、主注气管，构成气化煤巷组合；气化煤巷端部的炉组首采，各相邻炉组依次按序接替生产煤气；各气化煤巷开口处，有监测管穿过煤柱通达采区通风注气煤巷，监测管内
有采集煤气样品和采集煤气温度、压力等参数的装置；工作面煤气煤巷施工各气化煤巷组合期间，连接边界通风煤巷，与煤气井筒构成通风系统；工作面煤气煤巷在气化煤巷组合生产煤气前，在连接边界通风煤巷的一端，依次为沙袋隔爆密闭墙、隔爆密闭墙、二氧化碳煤巷、密闭墙、压缩空气煤巷、密闭墙、工作面煤气煤巷、边界通风煤巷依次连接；插入二氧化碳煤巷的注气管和插入压缩空气煤巷的注气管，分别向煤巷注入二氧化碳和压缩空气，调控注气流量，使压缩空气煤巷、二氧化碳煤巷之内的气压，永恒等于工作面煤气煤巷内的气压，以上构成等压隔爆防漏密闭墙组合，该组合用于本申请文件内各个通风巷道与煤气巷道的及其间的煤孔连接处；矿井煤气岩巷、煤气井筒的断面全周长，有隔热耐火砖支护圈；紧贴耐火砖支护圈有钢板支护圈；煤孔煤层气井筒内有电炉加热；矿井煤气岩巷内有直立的金属煤气燃烧筒，该筒内有燃烧管和电炉，燃烧管和电炉的石棉绝缘电缆通达中央通风煤巷；电炉将燃烧筒内的煤气加热到其燃点以上，燃烧管向燃烧筒内注氧气加二氧化碳，桶内煤气自燃点火，矿井煤气岩巷内的煤气燃烧形成火炬，保持煤气温度高于凝结点。4.如权利要求1所述的煤层气煤气矿井，其特征为：工作面煤气煤巷，依次连接工作面煤层内的测试矿井气化炉水平煤巷、通达煤层上部岩层的矿井气化炉竖直煤巷；紧贴矿井气化炉水平煤巷端部和与其连接的竖直煤巷的煤壁，有耐火砖墙；沿测试矿井气化炉水平煤巷全长，有下部注气管；沿矿井气化炉水平煤巷与竖直煤巷全长，有上部注气管；下部注气管和上部注气管均穿过煤柱通达采区通风注气煤巷，并连接采区管道组合中的各管道；上注气管的管口用盖板封闭，盖板下方管壁有注气孔；测试矿井气化炉水平煤巷端部有木垜，木垜下方有电炉，电炉连接的石棉绝缘电缆，通达采区通风注气煤巷；开启矿井气化炉水平煤巷内的电炉，将煤巷煤壁温度加热到焦炭燃点以上；注气管注入氧气加水蒸气，木垜和矿井气化炉煤巷壁上的煤，迂氧自燃点火，测试矿井气化炉生产煤气，煤气依次进入工作面煤气煤巷、煤气岩巷、煤气井筒，流至地面的管道；矿井气化炉煤巷内，注气管内、外的气体流向相反；矿井气化炉煤巷、注气管和点火装置，构成逆向注气电炉点火的煤巷矿井气化炉；矿井气化炉煤巷开口处，有监测管通达采区通风注气煤巷；监测管内，有气体采样、气体温度、压力监测装置；矿井气化炉煤巷两侧煤层的煤，被连续气化消耗，形成连续扩大的梨形采空区；当煤气质量下降时，注气管先改注水生成大量水蒸气置换采空区内的煤气，后连续注入二氧化碳保持煤气不进入采空区。5.如权利要求1或4所述的煤层气煤气矿井，其特征为：测试煤巷矿井煤层气化炉煤...

【专利技术属性】
技术研发人员：柴兆喜，
申请(专利权)人：柴兆喜，
类型：新型
国别省市：