【技术实现步骤摘要】
面向覆岩含水层下地下气化中隔离煤柱与气化炉宽度设计方法
本专利技术设计一种地下气化中隔离煤柱与气化炉宽度设计方法，尤其适用于含水层下安全气化采煤时使用的面向覆岩含水层下地下气化中隔离煤柱与气化炉宽度设计方法。技术背景发展煤炭地下气化不仅是环境保护的需要也是煤炭行业未来发展的重要技术方向之一，同时对于提高我国能源安全保障具有重要的意义。煤炭地下气化的本质不是将煤炭采出，而是将煤炭中所蕴含的能量提取出来。1868年德国科学家SirWilliam基于这种理念首次提出了将煤炭在原地进行地下气化的设想。此后，苏联、美国、澳大利亚等多个国家对煤炭地下气化工艺进行了研究。但该阶段气化工艺存在气化钻孔多、气化炉成本高及对地质水文要求高等缺点。直到1976年，美国劳伦斯利佛莫尔国家实验室提出了一种名为受控注入点后退气化工艺(简称CRIP)，该工艺属于无井式地下气化工艺，极大的促进了煤炭地下气化的发展。我国煤炭地下气化研究起步较晚，直到上个世纪80年代末，才开始煤炭地下气化实验；并利用现有煤矿的废弃煤巷，研发了“长通道、大断面、两阶...
【技术保护点】
1.一种面向覆岩含水层下地下气化中隔离煤柱与气化炉宽度设计方法，其特征在于：/na根据气化区域的水文地质资料及含水层位置，确定防水煤岩柱的最大高度；/nb利用计算得到的保护层厚度确定研究区域气化采煤导水裂隙带发育的限值；/nc利用采集到的气化区域地质资料及各岩层力学参数基于数值模拟方法建立条采-面采后退式控制注气地下气化数值模型，数值模型中设计隔离煤柱宽度为4m～35m、气化炉宽度为4m～35m，将所有气化炉宽度与隔离煤柱宽度组合形成一组数据并排列所有组合数据，利用数值模型计算不同隔离煤柱与气化炉宽度数据组下导水裂隙带的高度，将所有导水裂隙带发育高度数据与气化炉宽度、隔离煤...
【技术特征摘要】
1.一种面向覆岩含水层下地下气化中隔离煤柱与气化炉宽度设计方法，其特征在于：
a根据气化区域的水文地质资料及含水层位置，确定防水煤岩柱的最大高度；
b利用计算得到的保护层厚度确定研究区域气化采煤导水裂隙带发育的限值；
c利用采集到的气化区域地质资料及各岩层力学参数基于数值模拟方法建立条采-面采后退式控制注气地下气化数值模型，数值模型中设计隔离煤柱宽度为4m～35m、气化炉宽度为4m～35m，将所有气化炉宽度与隔离煤柱宽度组合形成一组数据并排列所有组合数据，利用数值模型计算不同隔离煤柱与气化炉宽度数据组下导水裂隙带的高度，将所有导水裂隙带发育高度数据与气化炉宽度、隔离煤柱宽度数据组进行对应匹配，从而获得进而获得条采-面采后退式控制注气地下气化导水裂隙带发育高度和气化炉宽度、隔离煤柱宽度数据组的关系；
d最后根据研究区域已知的导水裂隙带发育限值，结合条采-面采后退式控制注气地下气化导水裂隙带发育高度和隔离煤柱宽度、气化炉宽度数据组的关系，结合已确定的导水裂隙带发育的限值，根据得到的导水裂隙带发育高度与隔离煤柱宽度和气化炉宽度的关系，选出最接近限值并小于限值的导水裂隙带高度数值匹配的隔离煤柱与气化炉宽度数据组合即为最佳气化区域条采-面采后退式控制注气地下气化的隔离煤柱与气化炉宽度，完成设计。
2.根据权利要求1所述的面向覆岩含水层下地下气化的生产设计方法，其特征在于具体步骤为：
步骤1：针对进行覆岩含水层下气化采煤区域，收集拟气化采煤区域水文地质资料、钻孔示意图等资料，明确拟气化区域覆岩的含水层和隔水层的位置，进而根据含水层的位置确定防水煤岩柱的最大高度H防，保证防水煤岩柱的最大高度H防小于煤层到含水层的距离；所述防水煤岩柱是指为确保水体下安全采煤而设计的煤层开采上限至水体底部的煤、岩体；
步骤2：根据《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规范》中防水煤岩柱留设的保护层厚度计算公式，结合拟气化区域的地质采矿条件及覆...
【专利技术属性】
技术研发人员：李怀展，郭广礼，查剑锋，徐友友，刘潇鹏，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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