地下气化炉制造技术

本发明专利技术提供了一种地下气化炉，该地下气化炉包括：竖井和水平定向孔；其中，竖井的第一端与地面相连接，竖井的第二端置于煤层中；水平定向孔的第一端与地面相连接，水平定向孔的第二端置于煤层中且与竖井的第二端相连通，水平定向孔用于进行煤气化反应产生反应气体；竖井用于将反应气体输送至地面。本发明专利技术中，将水平定向孔作为产气通道，气化过程稳定，易于控制，便于施工，将竖井作为输气通道，能够更好、更多地输送反应气体，输气集中稳定，并且，竖井的第二端更为坚固稳定，以及水平定向孔的第二端与竖井的第二端相连通，结构简单，建炉周期短，节约成本，使得地下气化炉更为安全、稳定，实现了对地下煤炭资源的高效、稳定、持续、清洁开采。

Underground gasifier

The invention provides an underground gasification furnace, the underground gasification furnace comprises shaft and horizontal directional hole; wherein, the first end of the shaft is connected with the ground, the second end is arranged in the shaft of coal seam; the first end connected with the ground horizontal directional hole, second hole seam end on horizontal directional and vertical shaft the second end connected, horizontal directional hole for coal gasification reaction gas; shaft for reaction gas is transported to the ground. In the invention, the horizontal directional hole as gas channel, gasification process is stable and easy to control, convenient construction, the shaft as a gas channel, to better and more transport of reactive gas, the gas concentration is stable, and the second end of the shaft is firm and stable, and the level of the second end of the shaft and the directional hole the second end connected, simple structure, construction period is short, cost savings, more secure and stable the underground gasification furnace, to achieve efficient, stable, sustainable and clean mining of underground coal resources.

【技术实现步骤摘要】
地下气化炉
本专利技术涉及地下气化
，具体而言，涉及一种地下气化炉。
技术介绍
煤炭地下气化是将高分子煤在地下原位用高温转变为低分子的燃气，并输送到地表的化学采煤方法。煤炭地下气化主要是通过设置在地下的气化炉来实现，但由于气化炉建筑在地下煤层中，与地面气化炉相比，其造气过程增加了许多复杂性与不确定性。目前，煤炭地下气化炉主要有无井式和有井式两类。无井式气化炉主要利用地质钻孔进行气化，其优点是气化过程比较稳定，容易控制，建炉周期短，可用于气化薄的煤层、深部煤层、水下和建筑物下的煤层、小煤矿边缘丢失的煤；其缺点是需要大量的出气孔才能满足出气要求，并且，各出气孔的底部极不稳定，容易坍塌造成堵塞，同时需要多次定向孔与直孔的地下穿越对接，以及各个直孔间的短路贯通。有井式气化炉主要利用巷道和水平孔进行气化，其优点是提前掌控煤层赋存和构造情况，能够规避风险，有利于建炉，同时出气量大，还可利用原有的部分坑道，从而一定程度上节约了投资；其缺点是建炉的全过程均为地下作业，建炉周期长，投资成本大，安全要求高。因此，现有的煤炭地下气化炉各有利弊，均无法实现快速、安全、稳定。
技术实现思路
鉴于此，本专利技术提出了一种地下气化炉，旨在解决现有技术中的煤炭地下气化炉无法实现快速、安全、稳定的问题。本专利技术提出了一种地下气化炉，该地下气化炉包括：竖井和水平定向孔；其中，竖井的第一端与地面相连接，竖井的第二端置于煤层中；水平定向孔的第一端与地面相连接，水平定向孔的第二端置于煤层中且与竖井的第二端相连通，水平定向孔用于进行煤气化反应产生反应气体；竖井用于将反应气体输送至地面。进一步地，上述地下气化炉中还包括：巷道；其中，巷道置于煤层中且与竖井的第二端相连通；水平定向孔的第二端与巷道相连通，巷道用于接收水平定向孔中产生的反应气体，并将反应气体输送至竖井。进一步地，上述地下气化炉还包括：支护墙；其中，巷道对应于水平定向孔处的侧壁设置有开口，支护墙设置于开口处，支护墙开设有连通孔，连通孔用于使水平定向孔与巷道相连通，将水平定向孔中产生的反应气体输送至巷道内。进一步地，上述地下气化炉还包括：置于巷道内的第一连接管和置于竖井内的第二连接管；其中，第一连接管的第一端与连通孔相连接，第一连接管的第二端与第二连接管相连接；第一连接管用于将连通孔输送的反应气体输送至第二连接管；第二连接管用于将反应气体输送至地面。进一步地，上述地下气化炉中，水平定向孔为至少两个，各水平定向孔的第一端均与地面相连接，各水平定向孔的第二端均与巷道相连通。进一步地，上述地下气化炉中，水平定向孔为偶数个，各水平定向孔分别置于巷道的两侧且相对于巷道对称设置。进一步地，上述地下气化炉中，巷道的顶部设置有支护层。进一步地，上述地下气化炉中，巷道的侧壁设置有加固装置。进一步地，上述地下气化炉中，巷道沿煤层的主裂隙方向设置；水平定向孔的第二端与巷道相垂直。进一步地，上述地下气化炉中，竖井的内壁设置有支护装置。本专利技术中，将水平定向孔作为产气通道，气化过程稳定，易于控制，便于施工，建造时间短，将竖井作为输气通道，能够更好、更多地输送反应气体，无需设置大量出气孔，输气集中稳定，并且，竖井的第二端更为坚固稳定，避免了现有无井式气化炉容易坍塌造成堵塞的现象，以及水平定向孔的第二端与竖井的第二端相连通，结构简单，建炉周期短，节约成本，使得地下气化炉更为安全、稳定，解决了现有技术中的煤炭地下气化炉无法实现快速、安全、稳定的问题，实现了对地下煤炭资源的高效、稳定、持续、清洁开采；此外，无需占用大量用地，还有利于保护环境，避免了生态平衡的破坏。附图说明通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本专利技术的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：图1为本专利技术实施例提供的地下气化炉的结构示意图；图2为本专利技术实施例提供的地下气化炉的俯视结构示意图；图3为图1中A-A向的剖面结构示意图；图4为图1中B-B向的剖面结构示意图。具体实施方式下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。参见图1至图4，图中示出了本专利技术实施例提供的地下气化炉的优选结构。如图所示，地下气化炉可以包括：竖井1和水平定向孔2。其中，竖井1的第一端(图1所示的上端)与地面相连接，竖井1的第二端(图1所示的下端)置于煤层中，即竖井1由地面穿设至煤层中。具体地，竖井1的第二端置于煤层底板处。竖井1具有预设直径，该预设直径可以根据实际情况来确定，本实施例对此不做任何限制。在本实施例中，竖井1的直径为6-8m。具体实施时，竖井1可以根据实际情况进行现场设置，也可以利用已有资源作为竖井1，本实施例对此不作任何限制。水平定向孔2的第一端(图1所示的上端)与地面相连接，水平定向孔2的第二端(图1所示的下端)置于煤层中，即水平定向孔2由地面穿设至煤层中。水平定向孔2包括：垂直段、稳斜段和水平段，水平定向孔2的垂直段的第一端与地面相连接，垂直段的第二端通过稳斜段与水平段相连接。水平定向孔2的第二端与竖井1的第二端相连通，水平定向孔2用于进行煤气化反应产生反应气体。具体地，水平定向孔2的水平段与竖井1的第二端相连通。由水平定向孔2的第一端向水平定向孔2内输送气化剂，气化剂与煤层进行煤气化反应产生反应气体。具体实施时，水平定向孔2的第一端与竖井1的第一端之间具有预设距离，即水平定向孔2的垂直段与竖井1之间具有预设距离，该预设距离用于使得水平定向孔2的水平段内的气化剂与煤层更好地进行煤气化反应，该预设距离可以根据实际情况来确定，本实施例对此不作任何限制。具体实施时，水平定向孔2内可以设置有气化剂输送设备，气化剂输送设备用于向水平定向孔2内输送气化剂。由于竖井1的第二端与水平定向孔2的第二端相连通，所以竖井1用于接收水平定向孔2内产生的反应气体，并将反应气体通过竖井1的第一端输送至地面。具体实施时，水平定向孔2可以为至少两个，各水平定向孔2均由地面穿设至煤层中，并且，每个水平定向孔2的第二端均与竖井1的第二端相连通，每个水平定向孔2均用于进行煤气化反应产生反应气体，竖井1的第二端用于接收各水平定向孔2中产生的反应气体，竖井1的第一端用于将反应气体输送至地面。优选的，各水平定向孔2可沿竖井1的第二端的周向均匀分布。工作时，气化剂由水平定向孔2的第一端输送至水平定向孔2内，气化剂与煤层进行煤气化反应产生反应气体，反应气体经水平定向孔2的第二端输送至竖井1内，并由竖井1输出至地面。可以看出，本实施例中，将水平定向孔2作为产气通道，气化过程稳定，易于控制，便于施工，建造时间短，将竖井1作为输气通道，能够更好、更多地输送反应气体，无需设置大量出气孔，输气集中稳定，并且，竖井1的第二端更为坚固稳定，避免了现有无井式气化炉容易坍塌本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种地下气化炉，其特征在于，包括：竖井(1)和水平定向孔(2)；其中，所述竖井(1)的第一端与地面相连接，所述竖井(1)的第二端置于煤层中；所述水平定向孔(2)的第一端与地面相连接，所述水平定向孔(2)的第二端置于所述煤层中且与所述竖井(1)的第二端相连通，所述水平定向孔(2)用于进行煤气化反应产生反应气体；所述竖井(1)用于将所述反应气体输送至地面。

【技术特征摘要】
1.一种地下气化炉，其特征在于，包括：竖井(1)和水平定向孔(2)；其中，所述竖井(1)的第一端与地面相连接，所述竖井(1)的第二端置于煤层中；所述水平定向孔(2)的第一端与地面相连接，所述水平定向孔(2)的第二端置于所述煤层中且与所述竖井(1)的第二端相连通，所述水平定向孔(2)用于进行煤气化反应产生反应气体；所述竖井(1)用于将所述反应气体输送至地面。2.根据权利要求1所述的地下气化炉，其特征在于，还包括：巷道(3)；其中，所述巷道(3)置于所述煤层中且与所述竖井(1)的第二端相连通；所述水平定向孔(2)的第二端与所述巷道(3)相连通，所述巷道(3)用于接收所述水平定向孔(2)中产生的所述反应气体，并将所述反应气体输送至所述竖井(1)。3.根据权利要求2所述的地下气化炉，其特征在于，还包括：支护墙(4)；其中，所述巷道(3)对应于所述水平定向孔(2)处的侧壁设置有开口，所述支护墙(4)设置于所述开口处，所述支护墙(4)开设有连通孔(41)，所述连通孔(41)用于使所述水平定向孔(2)与所述巷道(3)相连通，将所述水平定向孔(2)中产生的所述反应气体输送至所述巷道(3)内。4.根据权利要求3所述的地下气化炉，其特征在于，还包括：置于所述巷道(3)内的第...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐斌，郑林，张树川，杜慧华，徐军，
申请(专利权)人：新疆国利衡清洁能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：新疆,65