监控煤炭地下气化通道贯通的方法、装置及系统制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种监控煤炭地下气化通道贯通的方法、装置及系统，方法包括：检测待贯通的煤炭地下气化通道上方的地表放射性物质的变化率；根据检测到的所述放射性物质的变化率，获得所述放射性物质的变化率等值线；根据获得的所述变化率等值线获得所述待贯通的煤炭地下气化通道的贯通状态。通过检测放射性物质的变化率以及获得所述放射性物质的变化率等值线，并根据获得的所述变化率等值线获得所述待贯通的煤炭地下气化通道的贯通状态，实现了对煤炭地下气化通道贯通的监控。

【技术实现步骤摘要】
监控煤炭地下气化通道贯通的方法、装置及系统
本专利技术涉及煤炭地下气化技术，尤其涉及一种监控煤炭地下气化通道贯通的方 法、装置及系统。
技术介绍
煤炭地下气化就是将地下煤炭通过热化学反应原地转化为可燃气体的技术。气化之前，需要从地面向下打至少两个钻孔到煤层。其中，一个钻孔(以下简称进 气孔)用于将气化剂如空气、水蒸汽、富氧空气等输出到煤层，以对煤层进行气化；另一个钻 孔用于把气化后产生的可然气体输送到地面。由于煤层的天然渗透能力很差，因此在通过钻孔将气化剂输出到煤层之前，还需 要在钻孔底部之间沿煤层构建高渗透性通道，用于以保证通过钻孔输入的气化剂能顺畅提 供给煤层，并且，煤层气化后可以顺畅排出煤气至钻孔。其中，高渗透性通道即煤炭地下气 化通道，构建高渗透性通道的过程也即贯通煤炭地下气化通道的过程。此外，贯通的煤炭地 下气化通道还可以提供气化反应所必需的热条件。但是，现有的煤炭地下气化通道贯通缺少必要的监控手段。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提出一种监控煤炭地下气化通道贯通的方法、装置及系统，以 实现对煤炭地下气化通道贯通的监控。为达此目的，本专利技术采用以下技术方案:一种监控煤炭地下气化通道贯通的方法，包括:检测待贯通的煤炭地下气化通道上方的地表放射性物质的变化率；根据检测到的所述放射性物质的变化率，获得所述放射性物质的变化率等值线；根据获得的所述变化率等值线获得所述待贯通的煤炭地下气化通道的贯通状态。一种监控煤炭地下气化通道贯通的装置，包括:检测模块，用于检测待贯通的煤炭地下气化通道上方的地表放射性物质的变化 率，所述预设范围的中心线为两个钻孔的孔口所在的直线，待贯通的煤炭地下气化通道位 于所述两个钻孔的底部之间；等值线获取模块，用于根据所述检测模块检测到的所述放射性物质的变化率，获 得所述放射性物质的变化率等值线；状态获得模块，用于根据所述等值线获取模块获得的所述变化率等值线，获得所 述待贯通的煤炭地下气化通道的贯通状态。一种监控煤炭地下气化通道贯通的系统，包括:放射性物质检测器及上述监控煤 炭地下气化通道贯通的装置，所述放射性物质检测器用于检测待贯通的煤炭地下气化通道 上方的地表放射性物质析出率，所述装置根据所述放射性物质检测器检测到的放射性物质 析出率，对所述煤炭地下气化通道贯通进行监控。本专利技术提供的监控煤炭地下气化通道贯通的方法、装置及系统，通过检测放射性 物质的变化率以及获得所述放射性物质的变化率等值线，并根据获得的所述变化率等值 线获得所述待贯通的煤炭地下气化通道的贯通状态，实现了对煤炭地下气化通道贯通的监 控。【附图说明】图1为本专利技术实施例提供的一种监控煤炭地下气化通道贯通的方法的流程图；图2为本专利技术实施例提供的监控煤炭地下气化通道贯通的方法中放射性物质的 变化率等值线的示意图；图3为本专利技术实施例提供的另一种监控煤炭地下气化通道贯通的方法的流程图；图4为图3所示的监控煤炭地下气化通道贯通的方法中的检测点布局图；图5为本专利技术实施例提供的一种监控煤炭地下气化通道贯通的装置的结构示意 图；图6为本专利技术实施例提供的一种监控煤炭地下气化通道贯通的系统的结构示意 图。【具体实施方式】下面结合附图并通过【具体实施方式】来进一步说明本专利技术的技术方案。图1为本专利技术实施例提供的一种监控煤炭地下气化通道贯通的方法的流程图。如 图1所示，该方法包括:步骤11、检测待贯通的煤炭地下气化通道上方的地表放射性物质的变化率。煤炭地下气化通道的贯通方法有空气火力渗透法、水力压裂法、电力贯通法和定 向钻勾通法等，这些贯通方法在原理和实施方式上存在差异但过程本质相似，都是借助外 力增加煤层空隙和裂隙，以提高煤层的透气性。而煤系地层大都含有较高的放射性元素，多孔介质的孔隙和裂隙是其运移的主要 通道，在连通孔隙和裂隙中的运移要比穿过介质的结晶颗粒运移容易的多。当贯通煤炭地 下气化通道时，地下煤层由于外力的作用发生氧化升温、煤层裂隙增加，物理化学形式发生 改变时，其周围及上覆岩层中天然放射性元素析出率增大，在地面形成放射性异常。该异常 可作为反映地质变化的信息而被检测出来，检测数据经过专用软件处理后，可得出位置、范 围，发展的趋势，从而可对贯通过程进行监控和对贯通进行预测。假设钻孔A和钻孔B的底部之间有一条正在贯通的煤炭地下气化通道，如果要对 该煤炭地下气化通道的贯通进行监控，那么，可以对钻孔A和钻孔B的孔口之间以及周边的 放射性物质的变化率进行检测。例如，实施贯通之前，在钻孔A和钻孔B的孔口之间及周边 范围内布置放射性物质检测器。实施贯通时，通过布置的检测器检测该煤炭地下气化通道 上方的地表放射性物质的变化量，得到放射性物质的变化率。其中，地表放射性物质一般为煤系地层中的放射性元素如铀、镭、钾的放射性同位 素等衰变后得到的物质。本实施例中检测的是铀衰变后得到的氡及其子体。一般的地球物 理探测中，放射性同位素测量是放射性同位素核地球化学测量的简称，即系指通过采集任 一介质的样品，并分析其中的放射性同位素含量或其比值来达到找矿或解决其他问题的一组方法技术。目前探测火区，主要是测量氡气、氡的第一代子体和第二代子体，本实施例中 采用的是活性炭测氡法，测量氡的第二代子体的阿尔法射线、伽玛射线的特征峰，或测量氡 及其子体的伽玛射线的全能峰。氡的子体浓度与氡浓度呈正相关关系，可以根据氡子体的 浓度计算氡浓度。本案例中，不需要将氡子体的浓度转化成氡浓度。步骤12、根据检测到的 所述放射性物质的变化率，获得所述放射性物质的变化率等值线。例如，可以在一幅图中标出上述钻孔A、钻孔B以及放射性检测器的位置，并标出 各个检测位置上的变化率，然后将变化率相同的检测位置连接起来，便得到了放射性物质 的变化率等值线。步骤13、根据获得的所述变化率等值线获得所述待贯通的煤炭地下气化通道的贯 通状态。例如，当获得的所述变化率等值线包括预设变化率等值线时，确定变化率等值线 的变化率高于所述预设变化率等值线的变化率的位置下方的煤炭地下气化通道已贯通，确 定变化率等值线的变化率低于所述预设变化率等值线的变化率的位置下方的煤炭地下气 化通道未贯通。示例性的，所述预设变化率等值线可为变化率为20%_30%的等值线。如图2中的(a)所示，最右边的曲线为预设变化率等值线，而预设变化率等值线右 边的位置上的变化率等值线的变化率高于预设变化率等值线的变化率，说明煤炭地下气化 通道已从该曲线的右边贯通到该曲线位置下方的煤层。示例性的，根据获得的所述变化率等值线获得所述待贯通的煤炭地下气化通道的 贯通状态之后，还可包括:根据已贯通的通道长度和贯通所述已贯通的通道长度所用的时间，获得贯通速度。假设图2中的(a)为I月27日获得的某正在贯通的煤炭地下气化通道上方的氡 值变化率等值线图，图2中的(b)为2月I日获得的该正在贯通的煤炭地下气化通道上方 的氡值变化率等值线图，图2中的(c)为2月5日获得的该正在贯通的煤炭地下气化通道 上方的氡值变化率等值线图。其中，为13个钻孔的编号，JC1-JC5为5个检测点的 编号。13个钻孔中的任意两个钻孔的底部之间都在进行煤炭地下气化通道的贯通。纵向曲 线为变化率等值线，从左边的变化率等值线的变化率低于右边的变化率等值线的变化率。如图2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种监控煤炭地下气化通道贯通的方法，其特征在于，包括：检测待贯通的煤炭地下气化通道上方的地表放射性物质的变化率；根据检测到的所述放射性物质的变化率，获得所述放射性物质的变化率等值线；根据获得的所述变化率等值线获得所述待贯通的煤炭地下气化通道的贯通状态。

【技术特征摘要】
1.一种监控煤炭地下气化通道贯通的方法，其特征在于，包括:检测待贯通的煤炭地下气化通道上方的地表放射性物质的变化率；根据检测到的所述放射性物质的变化率，获得所述放射性物质的变化率等值线；根据获得的所述变化率等值线获得所述待贯通的煤炭地下气化通道的贯通状态。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据获得的所述变化率等值线获得所述待贯通的煤炭地下气化通道的贯通状态，包括:当获得的所述变化率等值线包括预设变化率等值线时，确定变化率等值线的变化率高于所述预设变化率等值线的变化率的位置下方的煤炭地下气化通道已贯通，确定变化率等值线的变化率低于所述预设变化率等值线的变化率的位置下方的煤炭地下气化通道未贯通。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述预设变化率等值线为变化率为 20%-30%的等值线。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据获得的所述变化率等值线获得所述待贯通的煤炭地下气化通道的贯通状态之后，还包括:根据已贯通的通道长度和贯通所述已贯通的通道长度所用的时间，获得贯通速度。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，获得贯通速度之后，还包括:根据获得的所述贯通速度，预计所述待贯通的煤炭地下气化通道贯通时间和贯通剩余未贯通的煤炭地下气化通道所需时间中的至少一种时间。6.一种监控煤炭地下气化通 道贯通的装置，其特征在于，包括:检测模块，用于检测待贯通的煤炭地下气化通道上方的地表放射性物质的变化率，所述预设范围的中心线为两个钻孔的孔口所在的直线，待贯通的煤炭地下气化通道位于所述两个钻孔的底部之间；等值线获取模块，用于根据所述检测模块检...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁桂玲，
申请(专利权)人：新奥气化采煤有限公司，
类型：发明
国别省市：