CN114198079A - 一种高温地下煤气降温装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及气体降温技术领域，特别涉及一种高温地下煤气降温装置。本发明的高温地下煤气降温装置用于置入井底套管中，该高温地下煤气降温装置包括生产管和喷淋装置，所述生产管置于所述井底套管中，所述生产管与井底套管之间形成冷却环腔，所述喷淋装置装配于所述生产管的下端，并与所述井底套管的对应部位密封连接，所述喷淋装置内部具有上下贯穿的煤气通道。本发明的有益效果是：结构设计合理，适合煤炭地下气化工程应用，施工便利，采用直接在生产管上加喷淋装置来喷水雾化的方案，使得内部的高温煤气与喷淋水汽混合，从而实现对高温煤气的降温经济简便，有效的实现对高温煤气的降温。

Description

一种高温地下煤气降温装置

技术领域

本发明涉及气体降温技术领域，特别涉及一种高温地下煤气降温装置。

背景技术

煤炭地下气化技术(Underground Coal Gasification，UCG)是一种煤炭化学开采方法，把处于地下的煤炭进行有控制的原位燃烧气化，通过对煤的热化学作用产生H₂、CO和CH₄等可燃气体，是一种高碳资源低碳化开发清洁能源新技术高碳资源低碳化开发清洁能源新技术，也是一种资源与环境协调的煤炭绿色开采技术。

煤炭地下气化技术属于一种特殊的采煤方法，它集建井、采煤、气化三种工艺于一身，是对传统物理采煤技术的重要补充。它代替了庞大笨重的井下采煤设备和地面煤炭气化设备，变传统的物理采煤为化学采煤，实现了地下无人生产，避免了人身伤害和矿井事故发生。不仅可以回收矿井遗弃的煤炭资源，还可以用于开采井工难以开采或开采经济性、安全性较差的薄煤层、深部煤层、“三下”压煤和高硫、高灰、高瓦斯煤层。而且，避免了煤炭开采、运输环节带来的粉尘污染，气化后的矸石、灰渣留在地下，减少了地表固体废弃物堆积带来的环境影响，在一定程度上防止地表沉降。总之，它克服了现有矿井采煤的安全问题等弊端，也避免了传统采煤的地面煤炭气化过程中的废气、废水、废渣等的污染，具有产气成本低、安全性高和环境效益好的优点。

煤炭地下气化技术具有投资少、工期短、见效快、用人少、效率高、成本低、效益好等诸多优点，尤其适合我国煤矿地质条件复杂、劣质煤比较高、三下压煤严重的具体国情，具有广阔的推广应用前景。目前地下煤炭气化开发技术被国家作为重点发展计划项目，受到煤炭企业的高度重视，被列为我国《能源技术革命创新行动计划(2016—2030年)》之煤炭无害化开采技术创新战略方向。

煤炭地下气化技术的开发和应用，需要解决许多关键问题，其中一项为气化炉生产井筒的控温技术。在地下气化炉中发生气化反应，产生高达1200℃、10MPa的高温高压的混合气，并由生产井输出至地面，完成采气过程。基于地面设备和仪器的工作环境限制，以及充分利用地下混合气热量的需求，需将混合气到达生产井井口时的温度降至300-350℃。并且煤炭气化反应过程难以精确控制，导致井筒气流、温度、压力等条件严酷且复杂多样。因此，面对气化炉生产井的恶劣环境以及严苛的降温要求，气化炉生产井筒喷淋降温技术是煤炭地下气化工艺的发展乃至工程应用需要解决的一项技术难题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种高温地下煤气降温装置，有效的克服了现有技术的缺陷，以满足煤炭地下气化生产井的严苛控温要求。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

一种高温地下煤气降温装置，其用于置入井底套管中，该高温地下煤气降温装置包括生产管和喷淋装置，所述生产管置于所述井底套管中，所述生产管与井底套管之间形成冷却环腔，所述喷淋装置装配于所述生产管的下端，并与所述井底套管的对应部位密封连接，所述喷淋装置内部具有上下贯穿的煤气通道。

本发明的有益效果是：结构设计合理，适合煤炭地下气化工程应用，施工便利，采用直接在生产管上加喷淋装置来喷水雾化的方案，经济简便，有效的实现对高温煤气的降温。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述井底套管的内壁上对应所述生产管下端的部位固定有环形的座落短节，所述喷淋装置密封连接于所述生产管的下端与所述座落短节之间。

采用上述进一步技术方案的有益效果是：在喷淋装置与井底套管之间通过座落短节过渡，完成二者的密封，结构设计合理，紧凑，密封性好，安装也比较方便。

进一步，所述喷淋装置为球状壳体构件，其上部同轴设有与所述生产管的下端密封对接的圆筒部，所述喷淋装置周向上间隔设有多个连通其内腔以及所述冷却环腔的喷嘴。

采用上述进一步技术方案的有益效果是：喷淋装置表面光滑，能够降低煤气的阻力，同时，多个喷嘴呈环形布局，可以使得水流喷射出口进一步通过撞击来实现更好的雾化效果，同时设置各层喷嘴之间的距离，可以覆盖相对较广的区域，又能保证能够快速降温。

进一步，上述喷嘴的喷淋方向均朝向上述喷淋装置的煤气通道的中心处。

采用上述进一步技术方案的有益效果是：该设计的目的是能够使得喷嘴出来的水流能够有效的与煤气接触降温，提升降温的效果。

进一步，所述座落短节至少上表面为向下逐渐窄缩的锥面，所述喷淋装置与所述座落短节的上表面密封接触。

采用上述进一步技术方案的有益效果是：座落短节上表面的锥面设计能够与喷淋装置之间接触更紧密，密封性更佳。

进一步，所述座落短节的下表面为与其上表面对称的锥面。

采用上述进一步技术方案的有益效果是：该设计使得座落短节在与下部上来的煤气接触时，能够降低对煤气的阻力，煤气能够更好的通过。

进一步，所述生产管为隔热油管。

采用上述进一步技术方案的有益效果是：采用现有技术的隔热油管，其综合性能较佳，适于煤气的降温作业。

进一步，还包括安全监测系统，上述安全监测系统包括温度监测器、压力监测器和监控主机，上述生产管的上端和/或下端设置有上述温度监测器，上述生产管的上端和/或下端设置有上述压力监测器，上述监控主机分别与上述温度监测器和压力监测器电连接。

采用上述进一步技术方案的有益效果是：通过对生产管的上部和/或下部通过的煤气进行温度监测，从而实现对喷淋装置的有效管控操作，从而确保喷淋装置以最佳的参数来进行煤气的降温操作，降温有效性较强，同时，能够对管道内部开采层及井口的压力进行监测，确保开采安全性。

附图说明

图1为本发明的高温地下煤气降温装置的结构示意图；

图2为本发明的高温地下煤气降温装置中装置作业时内部流体的流动示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、井底套管；2、生产管；3、喷淋装置；4、冷却环腔；5、座落短节；31、圆筒部。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

实施例1

如图1和2所示，本实施例的高温地下煤气降温装置，其用于置入井底套管1中，该高温地下煤气降温装置包括生产管2和喷淋装置3，所述生产管2置于所述井底套管1中，所述生产管2与井底套管1之间形成冷却环腔4，所述喷淋装置3装配于所述生产管2的下端，并与所述井底套管1的对应部位密封连接，所述喷淋装置3内部具有上下贯穿其的煤气通道。

本实施例中，高温煤气从井底经过喷淋装置3和生产管2内部通道输出至地面，由于生产管2和喷淋装置3与井底套管1之间具有冷却环腔4，因此，冷却水从地面经由形成冷却环腔4流向喷淋装置3，通过位于喷淋装置3壁面上的喷嘴喷向流经喷淋装置3内部的高温煤气，并与高温煤气混合(该混合过程在喷淋装置3内部进行，也就是说喷淋装置3内部空间为高温煤气与冷却水混合区，图中a指代)，生成较低温度的煤气-水混合气(通常为300-500℃)，并满足煤气-水混合气经井口时的温度要求，从而实现对高温煤气的降温，整个方案中，高温地下煤气降温工艺与装置结构简单、易实施，通过井底套管1与生产管2之间的冷却环腔4即可实现高温高压气体的冷却，适合煤炭地下气化工程应用，给工程方案实施带来了极大的便利，方案经济简便，有效的实现对高温煤气的降温。

需要说明的是：图中双实线箭头指代煤气或是煤气-水混合气的流动方形，图中空心箭头指代冷却水的流动方向。

需要补充说明的是：一般地，井底套管1的上端设置在井口的井口装置连接，生产管2也与井口装置装配连接。

在现场施工阶段，先将井底套管1置入井内，并与井壁进行固井装配，同时与井口装置装配连接，然后将生产管2下放进入井底套管1中，并与井口装置连接，在这之前，生产管2与喷淋装置3已经预先装配好，在生产管2下放进入井底套管1中后，使生产管2与井底套管1二者之间形成冷却环腔4，然后在冷却环腔4的上部注入冷却水进行煤气开采时的降温作业即可。

需要说明的是：在安装过程中，每一步骤均需要严格按照煤气开采的施工要求进行，严格管控安全指标。

井底套管1在安装时，是通过混凝土与钻井的内壁完成固井。

实施例2

在实施例1的基础上，整个装置还可以有以下优化：

在所述井底套管1的内壁上对应所述生产管2下端的部位固定有环形的座落短节5，所述喷淋装置3密封连接于所述生产管2的下端与所述座落短节5之间，以方便喷淋装置3下井后与井底套管1之间的密封连接。

该实施方案中，井底套管1的下端内壁上设置突出的座落短节5，在生产管2下放进入井底套管1中后，使喷淋装置3触底，即就是使得喷淋装置3的下端压紧在座落短节5上实现二者之间的密封接触，从而使得生产管2与井底套管1之间的冷却环腔4成型，确保二者连接处不会漏液，冷却水只允许从喷淋装置3的喷嘴部位输出，该结构设计非常利于操作，在生产管2下放过程即可完成二者的密封连接，非常之方便、快捷，整体结构设计合理，紧凑，密封性好，安装也比较方便。

实施例3

在实施例2的基础上，整个装置还可以有以下优化：

所述喷淋装置3设计为球状壳体构件，在喷淋装置3的上部同轴设有与所述生产管2的下端密封对接的圆筒部31，所述喷淋装置3周向上间隔设有多个连通其内腔以及所述冷却环腔4的喷嘴。

该实施方案中，圆筒部31与生产管2的下端之间采用插套的结构连接，实现二者之间的密封连接，具体地，圆筒部31插套在生产管2的下端内部，二者之间的具体连接方式至少包括以下几种：

1)在圆筒部31外周上设置外螺纹，在生产管2的下端内壁上设置匹配的内螺纹，圆筒部31的外径与生产管2的内径一致，圆筒部31采用旋合的方式与生产管2的下端管口密封连接装配。

2)在圆筒部31的外周表面以及生产管2的下端管口的内侧涂膜耐高温的胶体，通过粘合的方式在圆筒部31插套进入生产管2下端管口内后，二者粘合即可。

3)二者在相互插套后，在二者连接处的外部通过包裹密封圈并夹设抱箍的方式实现二者的密封连接。

当然，在生产管2下放进入井底套管1前，喷淋装置3就必须与生产管2的下端管口完成良好的密封连接。

本实施例中，喷淋装置3整体设计为球状的壳体构件，其本身具有一定弹性余量的设计，即就是可以受外力下一定程度的形变，因此，在喷淋装置3随着生产管2下放进入井底套管1中后，喷淋装置3整个壳体的下端会触碰到座落短节5的表面，然后，再继续施加一定自上而下的推力，则喷淋装置3的整体就会受压形变，同时，喷淋装置3的下沿会紧密的抵靠在座落短节5的表面，使得二者之间良好的密封。

当然，可以在喷淋装置3的下沿处包覆有耐高温的柔性材料层(可以是耐高温的橡胶层等)，来增强喷淋装置3与座落短节5的表面接触时的紧密程度，从而提高二者连接的密封性。

上述实施例中，在喷淋装置3的壳体上沿其周向等间距间隔的开设多个用于安装喷嘴的孔位，在每个孔位处均装配一个喷嘴即可，在安装时，确保连接处密封性良好，可以采用装配在密封处打胶或是夹设垫圈的方式进行密封。

更佳的，可以在座落短节5的表面设置于喷淋装置3的下沿适配的凹槽，喷淋装置3在下放到位后，其下沿会嵌入座落短节5表面的凹槽槽底上，不仅能够使得二者良好的定位衔接，二者之间连接的密封性也得到了一定程度的提升。

当然，也可以在上述凹槽中设置耐高温的密封层，如橡胶等。

在本实施例中，上述喷淋装置3优先采用耐高温、耐腐蚀的材料，如：陶瓷、镍基合金或不锈钢等。

当然，需要补充说明的是：喷淋装置3的整体球状壳体设计，使得喷头喷出的冷却水或雾状冷却水在其内腔中所能存在的空腔更多，进一步提升喷淋冷却的效果，此外，喷淋装置3的球状壳体设计能够减少流体与其碰撞及接触时的阻力，使得流体流动更顺畅，具体地说，在喷淋装置3的壳体的外侧，也就是位于冷却环腔4的外表面呈外凸的球状，因此，当冷却环腔4的冷却水在喷淋装置3处与其接触时，能够沿着喷淋装置3的壳体外侧球面流过，阻力较小，反作用力也相对较小，当煤气自喷淋装置3的壳体下部敞口进入后，与喷淋装置3的壳体的内表面接触时，也能够沿着喷淋装置3的壳体内侧球面流过，阻力比较小，也就是流体对喷淋装置3的冲击力能够很好的削弱，使得喷淋装置3与座落短节5连接的结构更稳定。

实施例4

在实施例3的基础上，整个装置还可以有以下优化：

上述喷嘴的喷淋方向均朝向上述喷淋装置3的煤气通道的中心处。

该实施方案中，喷淋装置3倾斜向下方以及中心喷淋，能够更加利于冷却水自冷却环腔4以及喷淋装置3的喷出，使其对着自下而上流动的煤气喷淋，可以在一定程度上提升降温的效果。

需要补充说明的是：在上述喷淋装置3的壳体上可以设置多组喷嘴，多组喷嘴上下间隔的布置在喷淋装置3的壳体上，并且，每组喷嘴均设有多个，且每组的多个喷嘴以喷淋装置3的壳体的中心线为中心，等间距间隔的分布在同一个圆周上，位于中间的一组喷嘴可以平直的朝向喷淋装置3的壳体中心(也就是沿喷淋装置3的壳体的径向)喷射，位于下方的一组或多组喷嘴的喷淋方向可以倾斜向上或倾斜向下的方向朝向喷淋装置3的壳体中心。

本实施例中，喷嘴的材料与喷淋装置3的材料应选用一致，以此来降低喷嘴与喷淋装置3热胀冷缩所导致的应力和变形状况，确保喷淋装置3整体具有良好的作业性能。

在上述实施例中，喷淋装置3四周间隔环设的喷嘴采用平口喷嘴，该瓶口喷嘴可以有效缓解喷嘴阻塞的问题，还能够达到一定的雾化效果，同时大大降低的设备研制成本，并且，在本实施例中，多个平头喷嘴通过环形均匀分布，可以使得水流喷射出口进一步通过撞击来实现更好的雾化效果，同时设置各层喷嘴之间的距离，可以覆盖相对较广的区域，又能保证能够快速降温。

实施例5

在实施例3的基础上，整个装置还可以有以下优化：

所述座落短节5设计为至少上表面为向下逐渐窄缩的锥面，所述喷淋装置3与所述座落短节5的上表面密封接触。

该实施方案中，座落短节5上表面锥面设计，与喷淋装置3的外形相适配，具体地，喷淋装置3设计为球状，其下端敞口向内侧中心呈外圆弧型的平滑过渡，因此，其外表面在落于该座落短节5的上表面锥面上后，利用自身的重力即可实现二者之间的密封接触，并且，在重力的作用下，喷淋装置3的下沿外侧始终能够保持与座落短节5的上表面锥面的紧密接触，整体设计结构比较合理，巧妙，座落短节5与喷淋装置3的壳体下沿之间密封性能较佳。

需要特别补充说明的是：喷淋装置3与井底套管1之间的密封是依靠喷淋装置3及生产管2自身的重力，使得喷淋装置3的壳体下沿与座落短节5上表面紧密接触(抵靠)，具体的，在重力作用下，座落短节5沿着座落短节5的上表面略微下滑变形，即使是在开采过程中，煤气的压力由内而外作用在喷淋装置3的壳体内侧时，由于座落短节5上表面是锥面，因此，该气压也会对喷淋装置3的壳体下部施加向外侧的压力，使喷淋装置3的下部与座落短节5上表面的锥面更紧密的接触，整体设计比较巧妙，喷淋装置3与座落短节5之间的接触连接的密封性非常可靠。

实施例6

在上述实施例5的基础上，整个装置还可以有以下优化：

所述座落短节5的下表面为与其上表面对称的锥面。

该实施方案中，座落短节5的下表面采用与其上表面上下对称的锥面设计，使得座落短节5的下表面内环呈一个向上缩口的形状，也就是其下表面形成一个由外向内、由下向上的锥面坡度，该设计使得座落短节在与下部上来的煤气接触时，煤气沿着该斜面向上流动，能够降低对煤气的阻力，二者之间接触更平滑，煤气能够更好的通过。

需要补充说明的是，座落短节5采用与井底套管1类似材质的钢制构件，其外侧面为与井底套管1内壁贴合适配的圆弧面，为了减少座落短节5与井底套管1之间连接的物力间隙，座落短节5与井底套管1之间沿着二者连接处的外轮廓线(或是接缝处)，采用传统的焊接方式实现相互之间的连接固定，并在焊接处做防锈处理。

本实施例中，座落短节5可以是空心结构，内部空腔填充耐高温的填充物，以减少其重量，但由于座落短节5要承受一部分与生产管2下端的喷淋装置3连接时的作用力，因此，其结构强度需满足一定强度，不会在长时间使用下变形，确保座落短节5与喷淋装置3连接处的良好密封性能。

实施例7

在上述实施例1-6任意一个的方案基础，还可以有以下的优化方案：所述生产管2为隔热油管。

该实施方案中，上述生产管2采用现有技术的隔热油管，结合本实施例的装置整体，隔热油管优先采用以下参数的管体，具体地，隔热油管的综合热传导系数为0.0001-0.2W/(m·K)，优选为0.01-0.1W/(m·K)，耐温性高于200℃，优选高于350℃。

实施例8

在上述实施例1-6任意一个的方案基础，还可以有以下的优化方案：整个装置还可以配置安全监测系统，上述安全监测系统包括温度监测器、压力监测器和监控主机，上述生产管2的上端和/或下端设置有上述温度监测器，上述生产管2的上端和/或下端设置有上述压力监测器，上述监控主机分别与上述温度监测器和压力监测器电连接。

该实施方案中，在生产管2的至少上端设置温度监测器和压力监测器，温度监测器能够实时监测生产管2的煤气-水混合气在井口处和/或开采层的温度，压力监测器能够实时监测生产管2的煤气-水混合气在井口处和/或降温区的气体压力变化，并且，该数据会直接反馈至监控主机，作业人员通过监控主机处即可直观的得到开采时煤气在井内的温度及压力参数，根据该参数可以判断开采是否安全，或是了解井口出来的煤气-水混合气的温度信息，以便作业人员作出正确的应急反应，具体地，若压力变化超过安全值，则作业人员则可根据操作规范快速作出反应，井内煤气温度信息能够反应煤气开采降温是否达标，若不达标则加强喷淋，若达标，则可适当的减缓喷淋操作。

更具体地，在喷淋装置3的每个喷嘴处可以设置用于控制调节其流量的电控阀，该电控阀可以通过经冷却环腔4布置的线路来连接监控主机进行供电及控制，然后根据上下布置的温度监测器监测数据来调整喷淋的方案，实现智能化的调节，最终实现以最佳的方案来对煤气降温的目的。

上述电控阀为现有技术，在实际使用过程中，根据实际工程需求选取适配型号的产品即可，在此不做赘述。

上述方案中，若温度监测器所监测得的温度信息高于煤气的安全温度时，则控制每个喷嘴处的电控阀开大最大，来实现大功率的喷淋，快速降温至安全值以内，若上温度传感器测得的数据小于安全值，则可以适当的调节喷嘴处的电控阀至小流量，来达到智能化调控的目的，当然，也可以在冷却环腔4的注入口来进行冷却水注入量及注入压力的调节，从而使喷淋装置3达到最佳的喷淋效果方案。

需要补充说明的是：上述生产管2和井底套管1之间的上部可以是通过法兰密封连接，在法兰上开设一个注入冷却水的孔位，法兰采用焊接的方式进行生产管2和井底套管1之间上部管口的密封连接。

需要补充说明的是：上述实施例中，可以根据实际需求只在生产管2的上部设置温度传感器，在井内设置压力传感器，来检测出煤气-水混合气的温度，使得出煤气-水混合气的温度在安全温度范围内，也可以上下均设置，达到更加精准的监测。

本实施例中，温度传感器采用市面上现有的产品，根据实际需求选用匹配的型号即可，压力传感器也是采用市面上现有的产品，使用时根据需求选取适配的型号，但需要注意的是：考虑到生产管2内部有煤气-水混合气(温度在300-500℃之间)通过，因此，温度传感器的线路的布线方案应该最佳从冷却环腔4中经过，并且，自冷却环腔4的上部引出，压力传感器的信号线也从冷却环腔4中经过，自上部引出，然后与终端电脑连接；当然，如果温度传感器和压力传感器的信号线需要自生产管2中走线时，必须外部套设耐高温的线管，并且做好电流屏蔽。

上述实施例中，监控主机采用市面上现有的产品即可，具体型号根据实际使用需求灵活选取，可以是电脑主机，也可以是工控机，当然，监控主机可以与PC端(可以是专用的平板或是手机)进行互联，实现PC端与监控主机的数据互联，工程人员可以通过在PC端或监控主机端来远程了解井内开采的环境条件。

此外，监控主机中可以集成圣光报警模块，当温度传感器在井口上部采集到的煤气-水混合气的温度高于监控主机的设定值时，即可进行声光报警，实时的提醒工程人员异常情况，当然，压力传感器也可以接入声光报警模块的电路，在井内混合气体压力过大时实时的进行声光报警，以警示工程人员迅速的作出异常或故障处理。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (8)

1.一种高温地下煤气降温装置，其用于置入井底套管(1)中，其特征在于：该高温地下煤气降温装置包括生产管(2)和喷淋装置(3)，所述生产管(2)置于所述井底套管(1)中，所述生产管(2)与井底套管(1)之间形成冷却环腔(4)，所述喷淋装置(3)装配于所述生产管(2)的下端，并与所述井底套管(1)的对应部位密封连接，所述喷淋装置(3)内部具有上下贯穿的煤气通道。

2.根据权利要求1所述的一种高温地下煤气降温装置，其特征在于：所述井底套管(1)的内壁上对应所述生产管(2)下端的部位固定有环形的座落短节(5)，所述喷淋装置(3)密封连接于所述生产管(2)的下端与所述座落短节(5)之间。

3.根据权利要求2所述的一种高温地下煤气降温装置，其特征在于：所述喷淋装置(3)为球状壳体构件，其上部同轴设有与所述生产管(2)的下端密封对接的圆筒部(31)，所述喷淋装置(3)周向上间隔设有多个连通其内腔以及所述冷却环腔(4)的喷嘴。

4.根据权利要求3所述的一种高温地下煤气降温装置，其特征在于：所述喷嘴的喷淋方向均朝向所述喷淋装置(3)的煤气通道的中心处。

5.根据权利要求3所述的一种高温地下煤气降温装置，其特征在于：所述座落短节(5)至少上表面为向下逐渐窄缩的锥面，所述喷淋装置(3)与所述座落短节(5)的上表面密封接触。

6.根据权利要求5所述的一种高温地下煤气降温装置，其特征在于：所述座落短节(5)的下表面为与其上表面对称的锥面。

7.根据权利要求1至6任一项所述的一种高温地下煤气降温装置，其特征在于：所述生产管(2)为隔热油管。

8.根据权利要求1至6任一项所述的一种高温地下煤气降温装置，其特征在于：还包括安全监测系统，所述安全监测系统包括温度监测器、压力监测器和监控主机，所述生产管(2)的上端和/或下端设置有所述温度监测器，所述生产管(2)的上端和/或下端设置有所述压力监测器，所述监控主机分别与所述温度监测器和压力监测器电连接。

Images