一种矿井式地下气化炉泄漏煤气应急处置的装置和方法与流程

本发明涉及煤炭地下气化，特别是涉及一种矿井式地下气化炉泄漏煤气应急处置的装置和方法。

背景技术：

1、煤炭地下气化是一种实现地下原位煤层直接就地转化为煤气(主要成分为co、h2和ch4等)的煤炭化学开采方法。通过煤的地下可控燃烧和气化，将地下煤层内煤炭转化为煤气，并输送到地表，用于作为燃料或者化工合成的原料。现阶段煤炭地下气化可作为高灰、高硫、低品质等矿井滞留煤炭资源的二次开采方法，具有提高煤炭回采率、无人化生产、造气成本低等优点。

2、煤炭地下气化需要在地下原位煤层中构建地下气化反应炉，且随着地下气化炉的运行，燃烧气化区域增大，上覆岩层发生垮落，在气化炉炉周边区域形成裂隙带，有可能导致气化炉内煤气泄漏到周边巷道内。倘若泄漏的煤气不能及时处理，则会造成巷道内煤气随井下巷道内风流运移到人员工作区域，造成安全事故，此时需要紧急对地下气化炉泄漏的煤气进行应急处置，以及时消除泄漏的有毒有害煤气对井下作业环境和人员的伤害。国内外一般对于地下气化炉泄漏的煤气的处置方法是采取构筑隔离密闭墙的方式进行封堵，但该方法仅为临时技术手段，随着煤气泄漏量的增大以及煤气压力的增大，泄漏煤气依然存在从隔离密闭墙外泄的风险。若不及时加以处置，同样会造成泄漏煤气运移到井下人员工作区域，造成安全事故。因此，现阶段矿井式地下气化缺乏一种对地下气化炉泄漏的煤气进行紧急处置的一套装置和方法，尤其是从井下巷道直接抽排到地面的应急处置装置和方法。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种矿井式地下气化炉泄漏煤气应急处置的装置和方法，以解决上述现有技术存在的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种矿井式地下气化炉泄漏煤气应急处置的装置，包括地表，所述地表顶上方设有排气部，所述地表下方设有井下巷道，所述井下巷道位于煤层的地下气化炉周边，所述井下巷道内安装有报警机构，所述井下巷道两端分别设有密封机构。

3、优选的，两所述密封机构包括位于所述井下巷道两端的隔离密闭墙，所述隔离密闭墙与所述井下巷道内壁固接。

4、优选的，位于所述地下气化炉下部的井下巷道一端的隔离密闭墙内固接有进风管，所述进风管两端与所述井下巷道相连通。

5、优选的，所述报警机构包括若干煤气监测器，若干所述煤气监测器固接在所述井下巷道的侧壁。

6、优选的，所述井下巷道通过排空管与所述排气部连通，所述排气部位于所述排空管内。

7、优选的，所述排气部包括吸附器，所述吸附器位于所述地表上方且固接在所述排空管内壁。

8、优选的，所述排气部还包括轴流风机，所述轴流风机位于所述地表上方且固接在所述排空管内壁，所述轴流风机位于所述吸附器顶部。

9、一种矿井式地下气化炉泄漏煤气应急处置的装置的使用方法，包括以下步骤：

10、a.安装井下巷道内煤气监测器；

11、b.构筑隔离密闭墙，安设进风管；

12、c.构筑排空管；

13、d.安设吸附器和轴流风机；

14、e.根据现场情况控制吸附器和轴流风机的启停。

15、本发明公开了以下技术效果：

16、(1)井下巷道内煤气泄漏后应急处置时间短，响应快速。报警机构报警后即可快速实现排气部启动，快速实现井下巷道内风流置换，第一时间消除泄漏的煤气。

17、(2)可靠性高，安全性好。本发明提出的隔离密闭墙以及排气部风流置换，属于双保险。隔离密闭墙可一定程度封堵井下巷道内泄漏的煤气，而排气部可风流置换掉井下巷道内泄漏的煤气，因而可靠性高，及时消除了泄漏煤气，安全性好。

技术特征：

1.一种矿井式地下气化炉泄漏煤气应急处置的装置，包括地表(11)，其特征在于：所述地表(11)顶上方设有排气部，所述地表(11)下方设有井下巷道(3)，所述井下巷道(3)位于煤层(1)的地下气化炉(2)周边，所述井下巷道(3)内安装有报警机构，所述井下巷道(3)两端分别设有密封机构。

2.根据权利要求1所述的矿井式地下气化炉泄漏煤气应急处置的装置，其特征在于：两所述密封机构包括位于所述井下巷道(3)两端的隔离密闭墙(5)，所述隔离密闭墙(5)与所述井下巷道(3)内壁固接。

3.根据权利要求2所述的矿井式地下气化炉泄漏煤气应急处置的装置，其特征在于：位于所述地下气化炉(2)下部的井下巷道(3)一端的隔离密闭墙(5)内固接有进风管(6)，所述进风管(6)两端与所述井下巷道(3)相连通。

4.根据权利要求1所述的矿井式地下气化炉泄漏煤气应急处置的装置，其特征在于：所述报警机构包括若干煤气监测器(10)，若干所述煤气监测器(10)固接在所述井下巷道(3)的侧壁。

5.根据权利要求1所述的矿井式地下气化炉泄漏煤气应急处置的装置，其特征在于：所述井下巷道(3)通过排空管(7)与所述排气部连通，所述排气部位于所述排空管(7)内。

6.根据权利要求5所述的矿井式地下气化炉泄漏煤气应急处置的装置，其特征在于：所述排气部包括吸附器(8)，所述吸附器(8)位于所述地表(11)上方且固接在所述排空管(7)内壁。

7.根据权利要求6所述的矿井式地下气化炉泄漏煤气应急处置的装置，其特征在于：所述排气部还包括轴流风机(9)，所述轴流风机(9)位于所述地表(11)上方且固接在所述排空管(7)内壁，所述轴流风机(9)位于所述吸附器(8)顶部。

8.根据权利要求1-7任意一项所述的矿井式地下气化炉泄漏煤气应急处置的装置的使用方法，包括以下步骤：

技术总结
本发明公开一种矿井式地下气化炉泄漏煤气应急处置的装置和方法，包括地表，地表顶上方设有排气部，地表下方设有井下巷道，井下巷道位于煤层的地下气化炉周边，井下巷道内安装有报警机构，井下巷道两端分别设有密封机构。本发明井下巷道内煤气泄漏后应急处置时间短，响应快速，可靠性高，安全性好。

技术研发人员：李伟,刘健,孟祥军,李伟,孙希奎,王立才,孙自强,辛林,马彦,程卫民,范建国,胡兆峰,刘强,关天举,隋建才,闫广,王刚,陈绍杰,辛爽,周少雷,潘建钟,宋长勇,邓雪翔,李国臣,刘宝银,牛茂斐
受保护的技术使用者：山东能源集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13