本發(fā)明涉及本發(fā)明涉及煤炭地下氣化開采技術，具體而言，涉及一種煤炭地下氣化爐爐身結構及構建方法。

背景技術：

煤炭在常規(guī)的開采、運輸、裝備和加工利用過程中，給人類生存環(huán)境造成了各種污染，如地面坍塌、污水和有害氣體的排放等，嚴重影響人們身體健康和生活環(huán)境。而當前全球大氣污染越來越嚴重，不斷發(fā)展清潔能源已經(jīng)成為世界各國的共識。尤其是近段時間我國諸多城市霧霾天氣持續(xù)，燃煤污染成為越來越多人的詬病，發(fā)展煤炭清潔開采和燃燒技術，在我國這個煤炭儲量及消費大國越發(fā)顯得重要。在煤炭地下氣化過程中，燃燒過的灰渣、其它有害物及放射物質都留在地下，減少了地面沉陷及上述各過程中的環(huán)境污染，這就使得煤炭地下氣化技術得到了越來越多的重視。

無井式煤炭地下氣化開采技術是通過在地下煤層中施工地質鉆孔來進行原位氣化，把煤炭中的固體有機物通過熱力和化學作用變?yōu)榭扇細怏w的過程。在這一過程中，氣化劑的進入、煤層的化學反應、氣體的排出均需通過地下氣化爐實現(xiàn)，地下氣化爐爐型結構起著至關重要的作用?，F(xiàn)有的氣化爐爐型主要都是針對我國中東部地區(qū)煤層總體厚度不大的賦存特點而設計，而我國西北部地區(qū)成煤條件優(yōu)越，以吐哈盆地為例，其聚煤作用廣泛而強烈，屢屢出現(xiàn)單層平均厚度近百米的巨厚煤層是其特征，那么應用現(xiàn)有的氣化爐爐型在我國西北部巨厚煤層賦存區(qū)域進行地下氣化工程，就會給不可再生的煤炭資源造成極大浪費。

技術實現(xiàn)要素：

鑒于此，本發(fā)明提出了一種本發(fā)明的目的是針對上述問題，提出構建一種新型的煤炭地下氣化爐爐型。

一個方面，本發(fā)明提出了一種煤炭地下氣化爐爐身結構，其特征在于，包括：u型井、至少一個分支造斜段和至少一個分支水平段；u型井結構分為直井段、對接直井段、主干水平段和主干造斜段；各所述分支造斜段與直井段連通，各所述分支水平段與各所述分支造斜段連接，各所述分支水平段與所述u型井對接直井段不連通。

進一步地，上述煤炭地下氣化爐爐身結構，其特征在于，包括至少一個預留側孔，各所述預留側孔開設在u型井的對接直井段側壁上，該預留側孔用于連通所述分支水平段。

進一步地，上述煤炭地下氣化爐爐身結構，其特征在于，所述預留側孔距所述分支水平段水平距離2m。

另一方面，本發(fā)明還提出了一種煤炭地下氣化爐構建方法，其特征在于，包括，

步驟s1，鉆挖u型井，u型井結構分為直井段、對接直井段、主干水平段和主干造斜段；

步驟s2，鉆挖分支造斜段和分支水平段，連通分支造斜段、分支水平段和u型井直井段，分支水平段不連通u型井對接直井段；

步驟s3，根據(jù)施工需要決定是否重復步驟s2以及重復次數(shù)。

進一步地，上述煤炭地下氣化爐構建方法中，其特征在于，步驟s2，還包括在u型井對接直井段側壁上根據(jù)各分支水平段的位置預留側孔。

進一步地，上述煤炭地下氣化爐構建方法中，其特征在于，步驟s1，u型井的井直井段、對接直井段和主干造斜段下入石油套管并固井，主干水平段下入打孔的煤層支護管并不固井。

進一步地，上述煤炭地下氣化爐構建方法中，其特征在于，步驟s2，分支造斜段下入石油套管并固井，分支水平段下入打孔的煤層支護管并不固井。

進一步地，上述煤炭地下氣化爐構建方法中，其特征在于，所述u型井的主干水平段布置在煤層底部。

本發(fā)明的有益效果：充分利用u型多分支對接井技術構建一體化的地下氣化爐，把巨厚煤層分為不同層位進行氣化開采，它將使得上述問題得以解決，是一種實用性強的發(fā)明。該爐型的構建是通過第主干水平井和至少一個第二分支水平井平行、立體布置，利用各分支水平井對巨厚煤層分層進行氣化，大大節(jié)約了建爐成本，同時，從根本上解決氣化巨厚煤層資源浪費的問題。

附圖說明

通過閱讀下文優(yōu)選實施方式的詳細描述，各種其他的優(yōu)點和益處對于本領域普通技術人員將變得清楚明了。附圖僅用于示出優(yōu)選實施方式的目的，而并不認為是對本發(fā)明的限制。而且在整個附圖中，用相同的參考符號表示相同的部件。在附圖中：

圖1為本發(fā)明實施例主視圖

圖2為本發(fā)明實施例左視圖

圖3為本發(fā)明實施例右視圖

具體實施方式

下面將參照附圖更詳細地描述本公開的示例性實施例。雖然附圖中顯示了本公開的示例性實施例，然而應當理解，可以以各種形式實現(xiàn)本公開而不應被這里闡述的實施例所限制。相反，提供這些實施例是為了能夠更透徹地理解本公開，并且能夠將本公開的范圍完整的傳達給本領域的技術人員。需要說明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結合實施例來詳細說明本發(fā)明。

實施例一：

本發(fā)明的技術方案：特點在于爐型構建采用u型多分支對接井技術。通過主干水平井在煤層下部構建第一氣化通道，與靶點直井對接并溝通。通過主干水平井的垂直段在煤層中、上部施工至少一個二分支水平井，構建第二或第三氣化通道，與靶點直井對接但不溝通。先進行主干氣化，然后再對上部分支依次進行氣化，利用一套注氣裝置由水平井共用的垂直段依次放入井下不同分支內，產品氣體由共用的對接直井依次排出。

如圖1所示，一種煤炭地下氣化爐爐身結構主要包括：u型井直井段1、對接直井2、主干造斜段4、二分支造斜段3、主干水平段6、二分支水平段5、直井預留側孔7。

施工直井2穿越巖層8至煤層9底板以上2-3米，下入石油套管并固井，其中在煤層中部偏上2-3米處套管預留側孔7。

施工u型井直井段1，下入石油套管并固井；繼續(xù)施工主干造斜段4，下入石油套管并固井；繼續(xù)施工主干水平段6至直井2底部并溝通，下入打孔的煤層支護管，不固井。

在u型井直井段1內部套管上開窗，施工二分支造斜段3，下入石油套管并固井；繼續(xù)施工二分支水平段5至預留側孔7左側2米左右停鉆，下入打孔的煤層支護管，不固井。

在主干水平段6內部下放注氣點后退裝置并引火開始氣化，氣體由直井2排出；在二分支水平段5內部下放測溫裝置，實時監(jiān)測通道內部溫度變化情況，當溫度超過一百攝氏度時，對下部注氣點后退3-5米。

主干煤炭資源氣化完畢后，將測溫裝置和注氣點后退裝置提出至地表，檢修注氣點后退裝置無誤后下放至二分支水平段5內部，引火開始氣化，氣體通過預留側孔7由直井2排出。

若有三分支、四分支，僅需重復上述操作過程。

顯然，本領域的技術人員可以對本發(fā)明進行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權利要求及其等同技術的范圍之內，則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變型在內。

技術特征：

技術總結
本發(fā)明提供了一種煤炭地下氣化爐爐身結構，其特征在于，包括：U型井、至少一個分支造斜段和至少一個分支水平段；U型井結構分為直井段、對接直井段、主干水平段和主干造斜段；各所述分支造斜段與直井段連通，各所述分支水平段與各所述分支造斜段連接，各所述分支水平段與所述U型井對接直井段不連通。充分利用U型多分支對接井技術構建一體化的地下氣化爐，把巨厚煤層分為不同層位進行氣化開采。該爐型的構建是通過主干水平井和至少一個分支水平井平行、立體布置，利用各分支水平井對巨厚煤層分層進行氣化，大大節(jié)約了建爐成本，同時，從根本上解決氣化巨厚煤層資源浪費的問題。本發(fā)明還提出了一種煤炭地下氣化爐構建方法。

技術研發(fā)人員：徐斌;鄭林;張樹川;杜慧華;徐軍
受保護的技術使用者：新疆國利衡清潔能源科技有限公司
技術研發(fā)日：2017.06.16
技術公布日：2017.08.22