推進供風式煤炭地下氣化爐的製作方法

2023-06-06 23:39:46 1

專利名稱：推進供風式煤炭地下氣化爐的製作方法
技術領域：
本發明涉及推進供風式煤炭地下起化爐，尤其適用於煤炭直接地下氣化。
煤炭地下氣化爐由進氣孔，排氣孔和氣化通道組成，以前所採用的地下氣化爐只有一個固定供風點，即進氣孔底。但隨著氣化工作面遠離進氣孔，固定點供風難以將氣化劑直接送到燃燒工作面，因而使氣化反應所需要的溫度條件遭到破壞，引起煤氣熱值的下降。更有甚者，氣化劑在燃燒工作面消耗很少，而大量的氣化劑(O2)形成繞流而與排氣側煤氣相混合，產生二次燃燒，使煤氣熱值大大降低。另外固定點供風，難以控制氣化速度，且當煤層發生較大範圍冒落時，氣化劑就無法到達燃燒工作面，致使氣化過程中斷。
本發明的目的是提供一種能夠控制氣化劑供給區域的煤炭地下氣化爐，以實現氣化過程的穩定和連續。
本發明推進供風式煤炭地下氣化爐，在礦井選擇合適的煤層，由地面施工進排氣孔，配與進排氣設施，在井下掘出煤巷，將進排氣孔連接起來，構成氣化通道，在氣化通道中間設置推進輔助風道，輔助風道中布有定溫可熔隔板，將輔助風道分隔成若干區段；氣化通道的頂部設有輔助供風孔，輔助供風孔通道管道與進氣孔聯結，並與進氣孔及相互之間有一定距離，進排氣孔在煤層中的套管為花管，進氣孔底部與輔助風道相連。
本發明推進供風式煤炭地下氣化爐，氣化通道位於煤層中部，斷面為一般煤巷施工斷面，長度和支護形式視煤層賦存條件而定，在氣化通道中間設置的推進式輔助風道，由普通窯磚砌成，斷面為長方形或穹形，斷面積和氣化通道斷面成一定的比例，可以是1∶50～1∶80，兩側為花牆，上覆蓋面留有一定的隙孔，長度與氣化通道長度相等。推進式輔助風道中布置的定溫可熔隔板，每隔10D設置一塊，D為氣化通道的當量直徑。輔助供風孔的直徑小於進排氣孔直徑，其斷面積之和約等於進氣孔斷面，輔助供等孔沿煤層鑽進至氣化通道頂部，與進氣孔及其相互之間的距離為30D。
本發明推進供風式煤炭地下氣化爐，由地面施工進、排氣孔，在進、排氣孔之間施工一定數量的輔助供風孔，並與供風系統相連，在氣化通道中布置推進式輔助風道，輔助風道中安裝定溫可熔隔板，這樣風流被輔助風道分成若干細流垂直地吹向氣化工作面，提高了氣化通道中氣體分子的擴散係數。當氣化通道發生堵塞時，輔助風道能將氣化劑直接送到氣化口工作面，形成垂直向上的滲流氣化；當煤層氣化高度較大時，輔助供氣孔可發揮作用，使煤炭地下氣化順利進行，經實地半工業性試驗，取得了很好的效果，具有很廣泛的應用前景。


附圖是本發明推進供風式煤炭地下氣化爐結構圖。
1-進氣孔，2-供風管道，3-輔助供風孔，4-推進式輔助風道，5-氣化通道，6-氣化煤層，7-排氣孔。
下面結合附圖對本發明的一個實施例作進一步說明本發明推進供風式煤炭地下氣化爐，在礦井選擇合適的煤層，由地面施工進、排氣孔1、7，在進、排氣孔1、7之間施工一定數量的輔助供風孔3，用一直經相當的管道2將進氣孔1和輔助供風孔3聯結起來，並與供風系統相連。在井下掘進煤巷，將進、排氣孔1、7連接起來，構成氣化通道5，在氣化通道5裡布置推進供風式輔助風道4，這樣就構成了推進供風式煤炭地下氣化爐。該氣化爐進、排氣孔1、7由普通鑽探技術施工，整個鑽孔深度需放套管，其直逕取決於煤氣產量。進排氣孔一般位於煤層底板或打傾斜孔上沿煤層鑽進，沿煤層鑽進時，在煤層中的套管為花管，即在套管上鑽若干個孔。輔助供風孔3的直徑約為進、排氣孔1、7直徑的四分之一，沿煤層鑽進至氣化通道5的頂部，與進氣孔1及相互之間的距離為30D，D為氣化通道5的當量直徑。氣化通道5位於煤層中部，斷面為一般煤巷施工斷面，長度和支護形式視煤層賦存條件而定，在氣化通道5的中間布置推進輔助風道4，輔助風道4由普通窯磚砌成，斷面為長方形，斷面積和氣化通道斷面比為1∶60，兩側為花牆，覆蓋面上留有一定的孔隙，長度與氣化通道5長度相等。進氣孔1底部與輔助風道4相連。在推進式輔助風道4中，每隔10D安裝一塊定溫可熔隔板，將推進風道4分隔成若干區段。
當氣化爐點火後，由進氣孔1供風，風流一部分由花管直接進入氣化通道，主風流將進入輔助風道，在定溫可熔隔板的阻流作用下，主風流被輔助通道兩側和頂面孔隙分成若干細流垂直地吹向氣化工作面，提高了氣化通道5內氣體分子的擴散係數。當燃燒工作面移到1號隔板處時，1號隔板自動熔化，使供風區域達到第2號隔板，而隨燃燒工作面向前推進。當燃燒區煤層下落時，將使火區覆蓋在輔助風道4上，輔助風道4中的風流形成垂直向上的滲流氣化，維持氣化過程的連續進行，當氣化通道5發生堵塞時，輔助風道4仍然能將氣化劑直接送到燃燒區；當煤層燃燒高度較大時，輔助供風孔3和輔助風道4聯合使用，形成推進式供風系統。
權利要求
1.推進供風式煤炭地下氣化爐，在礦井選擇合適的煤層，由地面施工進、排氣孔，配與進、排氣設施，在井下掘進煤巷，將進、排氣孔(1)、(7)連接起來，構成氣化通道(5)，其特徵在於在氣化通道(5)中間設置推進輔助風道(4)，輔助風道(4)中布有定溫可熔隔板，將輔助風道分隔成若干區段；氣化通道(5)的頂部設有數個輔助供風孔(3)，輔助供風孔(3)通過管道(2)與進氣孔(1)聯結，並與進氣孔及其相互之間有一定距離，進、排氣孔(1)、(7)在煤層中的套管為花管，進氣孔(1)底部與輔助風道(4)相連。
2.根據權利要求1所述的推進供風式煤炭地下氣化爐，其特徵在於推進式輔助風道(4)由普通窯磚砌成，斷面為長方形或穹形，斷面積和氣化通道斷面成一定的比例，可以是1∶50～1∶80，兩側為花牆，上覆蓋面留有一定的孔隙，長度與氣化通道(5)長度相等。
3.根據權利要求1所述的推進供風式煤炭地下氣化爐，其特徵在於推進式輔助風道(4)中布置的定溫可熔隔板，每隔10D設置一塊。
4.根據權利要求1所述的推進供風式煤炭地下氣化爐，其特徵在於輔助供風孔(3)的直徑小於進、排氣孔直徑，其斷面積之和約等於進氣孔斷面積，輔助供風孔(3)沿煤層鑽進至氣化通道頂部，與進氣孔及其相互之間的距離為30D左右。
全文摘要
推進供風式煤炭地下氣化爐，尤其適用於煤炭直接地下氣化。由地面施工進排氣孔，在進排氣孔之間施工一定數量的輔助供風孔，並與供風系統相連，在氣化通道中布置推進式輔助風道，輔助風道中安裝定溫可熔融板，提高了氣化通道中氣體分子的擴散係數。當氣化通道發生堵塞時，輔助風道能將氣化劑直接送到氣化工作面；當煤層氣化高度較大時，輔助供風孔將發揮作用，使煤炭地下氣化順利進行，具有很廣泛的應用前景。
文檔編號E21B43/00GK1136635SQ9511105
公開日1996年11月27日 申請日期1995年5月25日 優先權日1995年5月25日
發明者梁傑, 餘力, 王在泉, 楊蘭合 申請人:中國礦業大學