【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于煤炭地下气化，尤其涉及一种ucg燃空区围岩破坏及裂缝演化模拟装置及方法。
技术介绍
1、煤炭地下气化(underground coal gasification，ucg)作为常规煤开采利用技术的补充，具有安全性高、效益高、污染少等优势，是煤炭无害化开采的重点和技术创新战略方向。煤炭地下气化不仅可用于深部煤层和难开采煤层的开发与利用，也可回收矿井遗弃的煤炭资源。地下气化产生的煤气主要以h2和co为主，不仅可作为清洁燃料，还可以作为化工原料或用于提取纯氢，有着明显的经济效益和社会效益，是我国煤炭资源清洁高效利用的重要领域。
2、ucg技术经过世界多国的理论和实践研究，取得了瞩目的成就。由于煤炭地下气化的复杂性，如何实现长期稳定性生产和商业化开发仍需进一步研究与完善。燃空区扩展被认为是影响ucg性能的重要现象之一，是ucg工艺稳定性控制的关键。燃空区是煤层经气化消耗后形成的区域，由燃空区底部的灰渣，燃空区顶部以及两者之间的空隙区域组成。
3、ucg工程投资大，气化过程受煤层赋存条件、水文地质条件、顶底板围...
【技术保护点】
1.一种UCG燃空区围岩破坏及裂缝演化模拟装置，其特征在于，所述模拟装置包括：炉体；设置在炉体内的地质模拟层、煤层以及耐火层；气化剂供应系统，用于提供燃烧系统进行燃烧实验时所需要的气体环境；燃烧系统，用于燃烧煤层内的煤炭以产生煤气；煤气收集系统，用于收集煤气。
2.根据权利要求1所述的一种UCG燃空区围岩破坏及裂缝演化模拟装置，其特征在于，所述模拟装置还包括：若干个垂直应力加载模块以及若干个水平应力加载模块，分别用于调节检测地质模拟层的垂直和水平内应力。
3.根据权利要求1所述的一种UCG燃空区围岩破坏及裂缝演化模拟装置，其特征在于，所述气化剂...
【技术特征摘要】
1.一种ucg燃空区围岩破坏及裂缝演化模拟装置，其特征在于，所述模拟装置包括：炉体；设置在炉体内的地质模拟层、煤层以及耐火层；气化剂供应系统，用于提供燃烧系统进行燃烧实验时所需要的气体环境；燃烧系统，用于燃烧煤层内的煤炭以产生煤气；煤气收集系统，用于收集煤气。
2.根据权利要求1所述的一种ucg燃空区围岩破坏及裂缝演化模拟装置，其特征在于，所述模拟装置还包括：若干个垂直应力加载模块以及若干个水平应力加载模块，分别用于调节检测地质模拟层的垂直和水平内应力。
3.根据权利要求1所述的一种ucg燃空区围岩破坏及裂缝演化模拟装置，其特征在于，所述气化剂供应系统包括：蒸汽发生器、氧气钢瓶、氮气钢瓶、空压机以及花管，所述花管安装在所述煤层与所述耐火层之间，所述蒸汽发生器、所述氧气钢瓶以及所述氮气钢瓶并联在一个输入管道上，所述输入管道与所述花管连接，所述空压机设置在所述输入管道上。
4.根据权利要求3所述的一种ucg燃空区围岩破坏及裂缝演化模拟装置，其特征在于，所述花管内设有可移动的气化剂管道。
5.根据权利要求1所述的一种ucg燃空区围岩破坏及裂缝演化模拟装置，其特征在于，所述燃烧系统包括：若干个均匀分布在耐火层上端的点火装置。
6.根据权利要求1所述的一种ucg燃空区围岩破坏及裂缝演化模拟装置，其特征在于，所述煤气收集系统包括：煤气收集器、无焰催化燃烧器以及引风机，所述煤气收集器可移动地设置在所述煤层的一端，所述煤气收集器通过输出管道与引风机连接，所述无焰催化燃烧器设置在所述输出管道上。
7.根据权利要求6所述的一种ucg燃空区围岩破坏及裂缝演化模拟装置，其特征在于，所述引风机的排气管道上安装有气相色谱仪。
8.根据权利要求1-7任一所述的一种ucg燃空区围岩破坏及裂缝演化模拟装置，其特征在于，所述模拟装置还包括：检测系统。
9.根据权利要求8所述的一种ucg燃空区围岩破坏及裂缝演化模拟装置，其特征在于，所述检测系统包括：若干个均匀分布在所述炉体内的应力检测器和温度检测器。
10.根据权利要求8任一所述的一种ucg燃空区围岩破坏及裂缝演化模拟...
【专利技术属性】
技术研发人员：东振，熊波，陈浩，赵宇峰，薛俊杰，陈姗姗，张梦媛，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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