煤炭地下气化工艺和方法

煤炭地下气化

工艺和方法煤炭地下气化从化学工艺方面看是属于完全气化的过程，研究气化方法就是解决煤气化化学工艺问题的一些确定的技术手段的总和。煤的地下气化与地面煤气发生炉气化不同煤不移动而是有组织的移动反应区

即移动火焰工作面当按化学工艺特征分类火焰

工作面风流煤气

移动方向作为气化方法的分类标志逆向气化法02正向气化法01连续气化法04后退气化法03气化方法气化方法名称移动方向空气煤气火焰工作面正向气化法逆向气化法后退气化法连续气化法表3-7-1煤层各种气化方法的特征图解岩石和煤层性质的掌握科学技术的发展从回采工艺角度来看，将气化方法可分为以下几类:煤层渗透气化人工破碎煤层的气化方法钻孔内气化法通道气化法借助长时期在实验室和自然条件下研究结果已形成了

煤层气化的新工艺煤层渗透气化ONE第一部分一、煤层渗透气化煤层渗透气化是把煤层的一个气化区当作具有孔隙和裂隙的天然煤层随着煤层加热，煤层的节理性增加。一、煤层渗透气化鼓风

钻孔进排气

通道排气

钻孔进排气

通道图煤层裂隙渗透气化法用这种方法气化时，必须点燃煤层需由鼓风钻孔向煤层鼓风被鼓入的风，沿煤层天然孔隙和裂隙向排气孔渗透一、煤层渗透气化鼓风

钻孔进排气

通道排气

钻孔进排气

通道图煤层裂隙渗透气化法由于向点燃的煤层内供风的结果，在煤层中即可形成气化带——燃烧工作面。随着煤层气化的进行，气化带逐渐发展成气化空间。一、煤层渗透气化鼓风

钻孔进排气

通道排气

钻孔进排气

通道图煤层裂隙渗透气化法孔隙裂隙通过所需的空气量时，具有较大的阻力，因此要求高压鼓风沿煤层高压鼓风

运行费用

较昂贵人工破碎煤层的气化方法TWO第二部分二、人工破碎煤层的气化方法煤层天然

孔隙煤层天然裂缝进行煤层气化时的困难性试验了利用人工在煤层内造成孔隙和裂隙的气化方法或利用炸药对煤层进行松动在煤层内形成一些人工层，它是由碎煤块组成，比起煤柱较大的透气性。二、人工破碎煤层的气化方法当气化时，将这样的煤层点燃，同时进行鼓风。机械方法二、人工破碎煤层的气化方法填充床法利用化学爆破法，使煤层破裂形成一个界线分明、具有渗透性的反应区。1再沿反应区域的外围，打排气钻孔群，该钻孔打到煤层底部。2为了开拓通向破裂反应区的顶部通路，还要在顶部打一部分爆破用钻孔。3气化区域从顶部开始，并逐渐向下和向外移动，到达集气孔群，这样就形成了一个类似地下填充床的煤气发生炉。4二、人工破碎煤层的气化方法又能保证气化剂顺利通过煤层气化区是一个具有渗透性的破裂煤层既能使煤表面和气化剂达到密切接触钻孔内气化法Three第三部分三、钻孔内气化法代替将煤层钻一些彼此相近的钻孔破碎煤层在煤层中形成了大量的人工裂隙，但这种裂隙的断面远远大于天然裂隙，即使风压较低时，也能保证所需风量。这种方法需在煤层中打许多平行的钻孔，钻孔的间距要求等于煤层厚度。缺点shortcoming对薄或中厚煤层不太适合，因为很容易将钻孔偏到顶地板中或钻孔之间发生彼此贯穿。三、钻孔内气化法01长壁发生炉法空气空气空气钻孔、

钻入煤层空气空气煤气反应带图3-7-4

长臂发生炉法利用在煤层中打定向水平曲线钻孔和利用煤的自然渗透性来提供气化反应所需的煤表面。从地面打斜钻孔群伸入煤层，煤层内则成水平钻孔成排横卧于其中。三、钻孔内气化法在平行的孔间将煤点燃01长壁发生炉法从位于中间的钻孔鼓风，

两侧钻孔同时排气所产煤气沿煤层中最大

渗流方向流动空气空气空气钻孔、

钻入煤层空气空气煤气反应带图3-7-4

长臂发生炉法从地面打斜钻孔群伸入煤层，煤层内则成水平钻孔成排横卧于其中。三、钻孔内气化法02筐型结构法适用于急倾斜煤层，倾斜钻孔沿煤层布置成一方格型结构，倾斜钻孔的末端被用贯通方法开拓成的气化通道连接起来。图3-7-5

筐形结构法考虑到塌落问题，进气孔可用垂直钻孔，其末端与倾斜钻孔相连，生成的煤气由倾斜钻孔排出。三、钻孔内气化法02筐型结构法图3-7-5

筐形结构法考虑到塌落问题，进气孔可用垂直钻孔，其末端与倾斜钻孔相连，生成的煤气由倾斜钻孔排出。燃烧工作面向上沿煤层倾斜移动。当气化一定煤量后，垂直钻孔下部形成较大的燃空区，则由钻孔3进风三、钻孔内气化法03定向钻孔发生炉法从地表定向钻孔，钻孔间距10～13m，沿煤层长度为150m，在垂直方向上与另一钻孔相连，一组平行的钻孔末端用一长150m的钻孔连通）。鼓风气流和填充物质的入口10~13m150m(500m)填充物用来沟通的最初钻孔断面火焰工作面地表煤层气化填充物煤层图3-7-6定向钻孔发生炉法三、钻孔内气化法03定向钻孔发生炉法鼓风气流和填充物质的入口10~13m150m(500m)填充物用来沟通的最初钻孔断面火焰工作面地表煤层气化填充物煤层图3-7-6定向钻孔发生炉法适当的连通能使这些钻孔同时工作，如像盲钻孔一样直到燃空区连接到一起时气化才能停止三、钻孔内气化法03定向钻孔发生炉法鼓风气流和填充物质的入口10~13m150m(500m)填充物用来沟通的最初钻孔断面火焰工作面地表煤层气化填充物煤层图3-7-6定向钻孔发生炉法适当的选择这些平行的钻孔当作进出气口，能使广阔的火焰工作面连续移动，这样有利于气化，但必须使火焰工作面的前沿保持在控制之下。三、钻孔内气化法04可移动套管的单孔气化法沿煤层打特殊钻孔利用可移动套管送风进行气化优点可节省打钻和贯通工作的时间和费用，煤气热值也能稳定在597.8～640.9kJ/m3范围内；消除了钻孔内焦油凝结堵塞管路的问题。三、钻孔内气化法04可移动套管的单孔气化法沿煤层打钻孔的方法不仅适用于倾斜煤层，也适用于水平或厚煤层，不需要用多余的贯通过程，气化过程也易控制。通道气化法Four第四部分四、通道气化法鼓风

钻孔排气

钻孔进排气

通道图3-7-7通道气化法煤气煤气贯通通道鼓风鼓风贯通通道在气化通道内实现采用此法时首先需要在煤层内开凿一适当断面的通道，其通道的阻力应能满足经济风压下所能通过的风量。四、通道气化法鼓风

钻孔排气

钻孔进排气

通道图3-7-7通道气化法煤气煤气贯通通道鼓风鼓风贯通通道在气化通道内实现通道气化法又称连续气化法应能保证所开

通道一端进风一端排出煤气四、通道气化法通道气化法此种地下气化方法有许多种结构系统既要考虑煤层赋存的地质条件又要考虑建造地下煤气发生炉的技术水平四、通道气化法常见的结构系统从地面向