專利名稱：推進供風(fēng)式煤炭地下氣化爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及推進供風(fēng)式煤炭地下起化爐，尤其適用于煤炭直接地下氣化。
煤炭地下氣化爐由進氣孔，排氣孔和氣化通道組成，以前所采用的地下氣化爐只有一個固定供風(fēng)點，即進氣孔底。但隨著氣化工作面遠離進氣孔，固定點供風(fēng)難以將氣化劑直接送到燃燒工作面，因而使氣化反應(yīng)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(cè)煤氣相混合，產(chǎn)生二次燃燒，使煤氣熱值大大降低。另外固定點供風(fēng)，難以控制氣化速度，且當(dāng)煤層發(fā)生較大范圍冒落時，氣化劑就無法到達燃燒工作面，致使氣化過程中斷。
本發(fā)明的目的是提供一種能夠控制氣化劑供給區(qū)域的煤炭地下氣化爐，以實現(xiàn)氣化過程的穩(wěn)定和連續(xù)。
本發(fā)明推進供風(fēng)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(shè)施，在井下掘出煤巷，將進排氣孔連接起來，構(gòu)成氣化通道，在氣化通道中間設(shè)置推進輔助風(fēng)道，輔助風(fēng)道中布有定溫可熔隔板，將輔助風(fēng)道分隔成若干區(qū)段；氣化通道的頂部設(shè)有輔助供風(fēng)孔，輔助供風(fēng)孔通道管道與進氣孔聯(lián)結(jié)，并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(fēng)道相連。
本發(fā)明推進供風(fēng)式煤炭地下氣化爐，氣化通道位于煤層中部，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(shè)置的推進式輔助風(fēng)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(cè)為花墻，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(fēng)道中布置的定溫可熔隔板，每隔10D設(shè)置一塊，D為氣化通道的當(dāng)量直徑。輔助供風(fēng)孔的直徑小于進排氣孔直徑，其斷面積之和約等于進氣孔斷面，輔助供等孔沿煤層鉆進至氣化通道頂部，與進氣孔及其相互之間的距離為30D。
本發(fā)明推進供風(fēng)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(shù)量的輔助供風(fēng)孔，并與供風(fēng)系統(tǒng)相連，在氣化通道中布置推進式輔助風(fēng)道，輔助風(fēng)道中安裝定溫可熔隔板，這樣風(fēng)流被輔助風(fēng)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系數(shù)。當(dāng)氣化通道發(fā)生堵塞時，輔助風(fēng)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(dāng)煤層氣化高度較大時，輔助供氣孔可發(fā)揮作用，使煤炭地下氣化順利進行，經(jīng)實地半工業(yè)性試驗，取得了很好的效果，具有很廣泛的應(yīng)用前景。


附圖是本發(fā)明推進供風(fēng)式煤炭地下氣化爐結(jié)構(gòu)圖。
1-進氣孔，2-供風(fēng)管道，3-輔助供風(fēng)孔，4-推進式輔助風(fēng)道，5-氣化通道，6-氣化煤層，7-排氣孔。
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的一個實施例作進一步說明本發(fā)明推進供風(fēng)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(shù)量的輔助供風(fēng)孔3，用一直經(jīng)相當(dāng)?shù)墓艿?將進氣孔1和輔助供風(fēng)孔3聯(lián)結(jié)起來，并與供風(fēng)系統(tǒng)相連。在井下掘進煤巷，將進、排氣孔1、7連接起來，構(gòu)成氣化通道5，在氣化通道5里布置推進供風(fēng)式輔助風(fēng)道4，這樣就構(gòu)成了推進供風(fēng)式煤炭地下氣化爐。該氣化爐進、排氣孔1、7由普通鉆探技術(shù)施工，整個鉆孔深度需放套管，其直徑取決于煤氣產(chǎn)量。進排氣孔一般位于煤層底板或打傾斜孔上沿煤層鉆進，沿煤層鉆進時，在煤層中的套管為花管，即在套管上鉆若干個孔。輔助供風(fēng)孔3的直徑約為進、排氣孔1、7直徑的四分之一，沿煤層鉆進至氣化通道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(dāng)量直徑。氣化通道5位于煤層中部，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(fēng)道4，輔助風(fēng)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(cè)為花墻，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(fēng)道4相連。在推進式輔助風(fēng)道4中，每隔10D安裝一塊定溫可熔隔板，將推進風(fēng)道4分隔成若干區(qū)段。
當(dāng)氣化爐點火后，由進氣孔1供風(fēng)，風(fēng)流一部分由花管直接進入氣化通道，主風(fēng)流將進入輔助風(fēng)道，在定溫可熔隔板的阻流作用下，主風(fēng)流被輔助通道兩側(cè)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(nèi)氣體分子的擴散系數(shù)。當(dāng)燃燒工作面移到1號隔板處時，1號隔板自動熔化，使供風(fēng)區(qū)域達到第2號隔板，而隨燃燒工作面向前推進。當(dāng)燃燒區(qū)煤層下落時，將使火區(qū)覆蓋在輔助風(fēng)道4上，輔助風(fēng)道4中的風(fēng)流形成垂直向上的滲流氣化，維持氣化過程的連續(xù)進行，當(dāng)氣化通道5發(fā)生堵塞時，輔助風(fēng)道4仍然能將氣化劑直接送到燃燒區(qū)；當(dāng)煤層燃燒高度較大時，輔助供風(fēng)孔3和輔助風(fēng)道4聯(lián)合使用，形成推進式供風(fēng)系統(tǒng)。
權(quán)利要求
1.推進供風(fēng)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(shè)施，在井下掘進煤巷，將進、排氣孔(1)、(7)連接起來，構(gòu)成氣化通道(5)，其特征在于在氣化通道(5)中間設(shè)置推進輔助風(fēng)道(4)，輔助風(fēng)道(4)中布有定溫可熔隔板，將輔助風(fēng)道分隔成若干區(qū)段；氣化通道(5)的頂部設(shè)有數(shù)個輔助供風(fēng)孔(3)，輔助供風(fēng)孔(3)通過管道(2)與進氣孔(1)聯(lián)結(jié)，并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(fēng)道(4)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的推進供風(fēng)式煤炭地下氣化爐，其特征在于推進式輔助風(fēng)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(cè)為花墻，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(jù)權(quán)利要求1所述的推進供風(fēng)式煤炭地下氣化爐，其特征在于推進式輔助風(fēng)道(4)中布置的定溫可熔隔板，每隔10D設(shè)置一塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的推進供風(fēng)式煤炭地下氣化爐，其特征在于輔助供風(fēng)孔(3)的直徑小于進、排氣孔直徑，其斷面積之和約等于進氣孔斷面積，輔助供風(fēng)孔(3)沿煤層鉆進至氣化通道頂部，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(fēng)式煤炭地下氣化爐，尤其適用于煤炭直接地下氣化。由地面施工進排氣孔，在進排氣孔之間施工一定數(shù)量的輔助供風(fēng)孔，并與供風(fēng)系統(tǒng)相連，在氣化通道中布置推進式輔助風(fēng)道，輔助風(fēng)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系數(shù)。當(dāng)氣化通道發(fā)生堵塞時，輔助風(fēng)道能將氣化劑直接送到氣化工作面；當(dāng)煤層氣化高度較大時，輔助供風(fēng)孔將發(fā)揮作用，使煤炭地下氣化順利進行，具有很廣泛的應(yīng)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(yōu)先權(quán)日1995年5月25日
發(fā)明者梁杰, 余力, 王在泉, 楊蘭合 申請人:中國礦業(yè)大學(xué)