上向注气煤巷气化炉式气化矿井的制作方法
【专利说明】上向注气煤巷气化炉式气化矿井
[0001]所属领域本发明涉及矿井于煤层生产煤气，属煤化工技术。
[0002]【背景技术】于煤层生产煤气的现有技术，称为煤的地下气化。前苏联上世纪四十年代至今，下向注气地面钻孔、煤气地面钻孔由煤层内的气化通道连接，构成煤层气化反应器，气化通道两侧的煤被连续气化生成煤气。现有煤的地下气化技术存在无法设水栗排出地下水等问题，无法产业化。
[0003]
【发明内容】
本发明上向注气煤巷气化炉式气化矿井(本申请所有文件以下简称矿井)，目的是解决现有煤的地下气化技术无法排出地下水等问题。
[0004]本发明的矿井，其井田沿煤层走向划分为两翼，每翼沿走向划分为采区，各采区以氧气加水蒸气为气化剂生产中热值煤气，煤气沿巷和井筒全断面流动运输。矿井有两翼共用的通风系统，每翼各有独立的煤气运输系统。矿井的任一翼的采区生产煤气期间，另一翼施工接替其生产煤气的采区工程，两翼交替生产和准备。
[0005]本发明的矿井，于矿井沿煤层倾斜上部井田边界线，有矿井进风井筒连接两翼的矿井进风巷道。于矿井下部井田边界线，有矿井回风井筒连接两翼的矿井回风巷道。上二巷道由采区通风注气岩巷连接，构成矿井与采区的通风、提升、运输、排水等铺助生产系统，人员在其内作业。
[0006]本发明的矿井，每一翼各有两个矿井煤气井筒，一个靠近矿井进风井筒并连接与矿井进风巷道靠近、平行的不同标高的矿井煤气运输巷道，另一个靠近矿井回风井筒并连接与矿井回风巷道靠近、平行、不同标高的矿井煤气运输巷道。矿井每翼的二条煤气运输巷道，由煤层内的气化煤巷连接，在施工接替采区期间，构成独立的通风、提升、运输、排水生产系统。沿矿井煤气井筒和矿井煤气运输巷道，有矿井气化剂管道。
[0007]本发明的矿井，在各采区沿煤层走向的中央，有两端连接矿井进风巷道和矿井回风巷道的采区通风注气岩巷，其内有采区气化剂管道，通过岩孔连接矿井气化剂管道。采区煤层内，有多条与采区通风注气岩巷平行、两端连接两个矿井煤气运输巷道的气化煤巷，每条气化煤巷被其中部的密闭墙隔为二个煤巷气化炉，各连接一条矿井煤气运输巷道。每煤巷气化炉，划分为首尾相连接的多个煤层气化反应器。由采区通风注气岩巷的钻场岩巷，向每个煤层气化反应器的注气端施工一个注气岩孔，孔内有气化剂的注气管，其管口连接水平枝管。每钻场岩巷有封闭注气岩孔的密闭墙，密闭墙与巷道端部之间构成气压调控室，其内有调压管，穿过密闭墙通达地面，以放出室内气体保持密闭墙两侧的气压相等，失去气体交换的条件。
[0008]本发明的矿井，每个煤巷气化炉内连接矿井煤气运输巷道处，有监测管，穿过岩孔通达采区通风注气岩巷。监测管内有传输煤气样品和煤气生产信息的器件。
[0009]实施本发明，每个煤巷气化炉靠近矿井煤气运输巷道的首采煤层气化反应器的注气管出气管口处有火焰喷射器，其喷火剂管在注气管内，其进气端连接采区通风注气岩巷内的喷火剂容器。向注气管内注入气化剂，向喷火剂管内注入喷火剂，火焰喷射器喷出火焰，将气化煤巷壁点燃生成煤气，煤气流入矿井煤气运输巷道。
[0010]实施本发明，每煤巷气化炉首采煤层气化反应器的相邻气化反应器的注气管注入气化剂，气化剂沿气化煤巷流至首采煤层气化反应器的火焰，火焰逆气化剂流向，沿气化煤巷壁移动到相邻煤层气化反应器注气管口，相邻煤层气化反应器生成煤气，煤气流过首采煤层气化反应器的采空区，进入矿井煤气运输巷道。相邻煤巷气化炉的采空区，有隔离煤柱。每煤巷气化炉相邻煤层气化反应器接替生产。可多个煤层气化反应器同时生产，煤气质量下降时，产气的时间最长的煤层气化反应器停止注气。
[0011]实施本发明，矿井通风系统高正压进风，常压气化和运输煤气，矿井通风系统的气压高于煤气系统。少量进入煤气生产一翼的人员，配备个体防护器具。采区通风注气岩巷内连接矿井回风巷道处，有自动风门和直通地面的采区回风井筒连接地面的抽风机。自动监测报警系统在煤气漏入通风系统时，自动关闭风门、开启地面抽风机、关闭采区气化剂管道。
[0012]实施本发明，相邻煤巷气化炉之间的隔离煤柱，支撑采空区煤层顶板的老顶不塌落，控制污染高度。在采区结束生产煤气后，每条气化煤巷两端构筑密闭墙，其内充满水，清洗附着污染物。
[0013]本发明的优点，在于解决了现有煤的地下气化技术存在的问题，矿井直接生产中热值煤气。
【附图说明】
[0014]图1前苏联1940年至今的煤的地下气化图
[0015]图中，I为地面，2为煤层，3为下向注气钻孔及孔内的注气管，4为煤气钻孔，5为反向燃烧形成的气化通道。
[0016]图2前苏联1940年至今煤的地下气化的煤层气化反应器图
[0017]图中，3为下向注气管出气管口，4为煤气钻孔孔口，5为气化通道，6为不同时期煤层气化煤壁，7为气化终结时煤层气化煤壁，其内为采空区。
[0018]图3上向注气煤巷气化炉式气化矿井图
[0019]图中，I为矿井进风井筒，2为矿井回风井筒，3为矿井产气一翼矿井进风巷道，4为矿井产气一翼矿井回风巷道，5为采区通风注气岩巷，6为矿井煤气井筒，7为矿井煤气运输巷道，8为煤层内的气化煤巷，9为接替采区内的矿井煤气运输巷道，10为接替采区的采区通风注气岩巷，11为接替采区气化煤巷，12为接替采区内的矿井回风巷道，13为接替采区内的矿井进风巷道，14为采区边界，15为密封墙，16为相邻采区的气化煤巷。
[0020]图4上向注气煤巷气化炉式气化矿井的采区结构图
[0021]图中，I为煤层，2为采区通风注气岩巷，3为矿井进风巷道或矿井回风巷道，4为气化煤巷，5为矿井煤气运输巷道，6为注气岩孔和孔内的注气管，7为钻场岩巷，8为气压调控室，9为气压调控室，10为密闭墙，11为注气管管口。
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