CN101463721A - 煤矿地下煤层气化深部煤体温控爆破的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种地下煤层气化的方法，主要包括地下煤层气化过程中使煤层适时充分燃烧。对煤层深部燃烧过程中遇到的已燃烧废弃物阻止空气流通，使深部煤层燃烧不彻底或难以继续。实施方法是首先沿煤层走向按一定间距向煤层中钻孔，之后在钻孔底部安置温控炸药。具体方法是：沿煤层走向按一定间距在煤层中钻孔；之后在钻孔底部安置温控炸药；温控炸药的制作方法是制作的炸药在高于一定温度才能爆炸，或在炸药外面进行包裹外壳，该外壳在高于一定温度才能爆炸，在煤层燃烧过程中，其释放热量使钻孔附近煤层温度升高，达到爆炸温度时炸药起爆，在煤层中开挖出松散面，使空气在松散煤体中得以流通，燃烧充分，保证了气化效果，避免了煤层不能充分燃烧，保证了气化稳定性。

Description

煤矿地下煤层气化深部煤体温控爆破的方法

技术领域

本发明涉及一种煤矿地下煤层气化的方法，尤其涉及一种促进地下煤层气化炉工作面深部煤体充分燃烧的方法。

背景技术

随着煤矿开采深度的加大，煤层的赋存条件也变得越来越复杂，在地下遗留大量煤柱：如在一个采煤工作面中往往存在落差大小不等的若干断层，遗留大量断层煤柱；限于开采技术导致大量薄煤层、保护煤柱、高灰高硫煤层等难以回收利用。利用地下煤层气化技术，回收煤柱和回收基于经济考虑不可采的煤层储量将是一种很好的采矿方法。煤炭地下气化过程中由于煤层透气性差，气化反应面积较小，气化产气量低，制约了该技术的发展。因此，需要发明增加煤气透气性，增加气化反应面积，使煤层充分燃烧的方法。

发明内容

本发明的目的是发明一种利用温控炸药(利用温控装置控制炸药在适宜温度起爆，温控装置是在炸药外面进行包裹外壳，外壳在高于一定温度时融化破坏，不再阻碍高温，使炸药受热起爆；或在炸药外面不包裹外壳，但该炸药起爆的温度可由人为设定起爆温度，是专门制造的特型炸药。)进行爆破松动煤体，从而增加煤气透气性，增加气化反应面积，提高产气量的方法。本申请的技术方案是：在地下煤层气化过程中，已燃烧废弃物(灰分等)阻止空气流通，使煤层深部燃烧过程时燃烧不彻底或难以继续，为此首先沿煤层走向按一定间距向煤层中钻孔，之后在钻孔底部安置温控炸药。温控炸药的制作方法是制作的炸药在高于一定温度才能爆炸，或在炸药外面进行包装外壳，该外壳在高于一定温度燃烧或融化破坏，外壳破坏后，炸药在高温下爆炸，这样在煤层燃烧过程中，其释放热量使钻孔附近煤层温度升高，达到爆炸温度时炸药起爆，在煤层中开制造出松散面，使空气在松散煤体中得以流通，燃烧充分，保证了气化效果，避免了煤层不能充分燃烧，保证了气化稳定性，该方法安全、高效、成本低。

本发明的温控炸药用来进行爆破松动煤体，适用于各种矿井的地下煤层气化条件。

本发明的煤矿地下煤层气化深部煤体温控爆破的方法如下：

1、首先沿煤层(8)走向按一定间距向煤层中钻孔(1)；

2、在钻孔(1)底部安置温控炸药(2)；

3、温控炸药(2)的制作方法：温控炸药(2)的制作方法是制作的炸药(10)在高于一定温度才能爆炸，或在普通炸药(10)外面进行包裹外壳(11)，该包裹外壳(11)在高于一定温度才能爆炸，在煤层(8)燃烧过程中，其释放热量使钻孔(1)附近煤层(8)温度升高，使炸药(10)起爆，其目的是在煤层(8)中开挖出松散面，使空气在松散煤体(8)中得以流通，燃烧充分；

4、随着距离煤层气化炉炉底(7)较近的温控炸药(2)起爆，新鲜气流自进风井(5)经过进风巷(3)流经气化炉炉底(7)，沿途新鲜气流在松散煤体(8)中扩散，燃烧逐渐向煤层气化炉炉底(7)的前方和深部发展，煤体(8)充分气化生成煤气，煤气经回风巷(4)至回风井(6)，到地面接气装置。

本发明的积极效果是：

在煤层地下气化燃烧过程中，其释放热量使钻孔附近煤层温度升高，达到爆炸温度时温控炸药起爆，在煤层中开制造出松散面，使空气在松散煤体中得以流通，燃烧充分，保证了气化效果，避免了煤层不能充分燃烧，保证了气化稳定性，该方法安全、高效、成本低，提高资源回收率，提高煤层气化炉服务年限。

附图说明

图1是本申请的结构示意图；

图2是使用适宜温度起爆的特型炸药钻孔剖面；

图3是使用外壳包裹炸药使其在适宜温度起爆的钻孔剖面。

具体实施方式

1、沿煤层(8)走向按一定间距向煤层(8)中钻孔(1)；

2、钻孔(1)孔距最优为5.0～20.0m；亦可应用于孔径3～20m之间。亦可布置空孔(不装炸药的钻孔)，以增加自由面；

3、钻孔(1)的孔径最优为38～42mm，孔径亦可在25～200mm之间；

4、钻孔(1)孔深最优为40.0～70.0m；

5、在钻孔(1)底部安置温控炸药(2)；

6、温控炸药(2)的制作方法是制作的炸药(10)在高于一定温度才能爆炸，或在普通炸药(10)外面进行包裹外壳(11)，该包裹外壳(11)在高于一定温度使炸药(10)爆炸，在煤层燃烧过程中，其释放热量使钻孔附近煤层温度升高，达到爆炸温度时普通炸药(10)起爆，其目的是在煤层中开挖出松散面，使空气在松散煤体中得以流通，燃烧充分；

4、随着距离煤层气化炉炉底(7)较近的温控炸药(2)起爆，新鲜气流自进风井(5)经过进风巷(3)流经气化炉炉底(7)，沿途新鲜气流在松散煤体(8)中扩散，燃烧逐渐向煤层气化炉炉底(7)的前方和深部发展，煤体(8)充分气化生成煤气，煤气经回风巷(4)至回风井(6)，到地面接气装置。

Claims (8)

1、一种地下煤层气化的方法，包括地下煤层气化过程中对深部煤体的松动爆破，其特征在于，对煤层燃烧过程中深部煤炭难以充分燃烧，对其适时爆破，使空气在松散煤体中得以流通，燃烧充分，保证气化效果，避免了煤层不能充分燃烧，保证气化炉稳定性；。

2、根据权利要求1所述的地下煤层气化的方法，其特征在于，对煤层燃烧过程中深部煤炭难以充分燃烧，对其适时爆破时包括步骤：

A、沿煤层走向按一定间距向煤层中钻孔；

B、在钻孔底部安置温控炸药；

C、在煤层燃烧过程中，其释放热量使钻孔附近煤层温度升高，达到爆炸温度时炸药起爆，在煤层中开挖出松散面；。

3、根据权利要求2所述的地下煤层气化的方法，其特征在于，所述的步骤A中，在布置钻孔前，应在气化炉未点火前进行；。

4、根据权利要求2所述的地下煤层气化的方法，其特征在于，所述的钻孔的孔径最优为38～42mm，亦可应用于25～200mm孔径之间；。

5、根据权利要求2或3所述的地下煤层气化的方法，其特征在于，所述的破碎孔的孔深最优为40.0～70.0m；。

6、根据权利要求5所述的地下煤层气化的方法，其特征在于，所述的钻孔孔距最优为5.0～20.0m；亦可应用于孔径3～20m之间。亦可布置空孔(不装炸药的钻孔)，以增加自由面；。

7、根据权利要求2所述的地下煤层气化的方法，其特征在于，所述的步骤B中，进行装药时，根据不同的煤层物理化学及力学性质，选用适合的炸药和装药量，以及适宜的起爆温度，装药完毕后，用专用炮泥(黄泥)封实填满钻孔；。

8、根据权利要求2所述的地下煤层气化的方法，其特征在于，将炸药装于钻孔前，首先将孔内的水和/或杂物清理干净。

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