CN117684918B - 利用煤层废热分段前进式注热抽采瓦斯的方法与装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及煤炭地下气化开采及瓦斯防治与利用技术领域，特别涉及利用煤层废热分段前进式注热抽采瓦斯的方法与装置；确定地底的相邻的待气化煤层和瓦斯抽采煤层，瓦斯抽采煤层上均匀开设有注热增透管道；将瓦斯抽采煤层水平向分成若干瓦斯抽采煤段；通过煤气化炉及冷却分离装置将待气化煤层中的煤进行燃烧，其中产生的热水气通过热水气输送管路依次对若干瓦斯抽采煤段通过注热增透管道注入；本发明通过以水为介质的热循环系统将待气化煤层煤气化炉产生的热量注入瓦斯抽采煤层中，实现煤气化炉及冷却分离装置的降温，同时增透瓦斯抽采煤层，以达到资源高效利用。

Description

利用煤层废热分段前进式注热抽采瓦斯的方法与装置

技术领域

本发明涉及煤炭地下气化开采及瓦斯防治与利用技术领域，特别涉及利用煤层废热分段前进式注热抽采瓦斯的方法与装置。

背景技术

煤炭地下气化是将处于地下的煤炭进行有控制地燃烧，通过对煤的热作用及化学作用产生可燃气体的过程。具体的，煤炭地下气化是用坑道或钻孔通到煤层，压入空气，点燃煤层，使煤气导出地面，所得煤气的成分主要是氮、氢、一氧化碳、二氧化碳、以及少量甲烷等，可以作为气体燃料和化工原料。

煤炭地下气化开展前需要进行详细的经济评价，煤层气化反应炉产出大量废弃热量，对生产设备和工作环境有着巨大影响，热量循环利用能够大大提高煤炭地下气化的经济效益。通过煤炭地下气化过程中的废热再利用，能够有效避免设备过热，优化生产环境，且为注热强化瓦斯抽采工程提供了能量来源。

现有公开号为CN1118945456B的专利文件，公开了一种煤炭地下气化与瓦斯抽采的联合资源开采方法及装置，通过采用地下气化方式开采下部煤层资源，由于气化煤层温度的升高，通过热传导的方式加热上部煤层，改变上部煤层的温度和孔裂隙特征，实现下部煤层地下气化和上部煤层瓦斯抽取的不同层位煤炭资源协调开采；由于地层传热能力是比较差的，所以该专利文件中的技术方案对煤炭地下气化所产生的废热利用率非常低，且该专利文件中的技术方案是大面积对上部煤层进行整体加热，热量很容易逸散而导致上部煤层达不到理想的温度和孔裂隙特征，从而影响瓦斯的抽采；如何对煤层气化反应炉产出的大量废弃热量在瓦斯抽采工程上进行高效的利用是亟需解决的问题。

发明内容

本发明目的是：提供利用煤层废热分段前进式注热抽采瓦斯的方法与装置，以解决现有技术中煤层气化反应炉产出的大量废弃热量在瓦斯抽采工程上不能进行高效的利用的问题。

本发明的技术方案是：利用煤层气化炉废热进行分段前进式注热抽采瓦斯的方法，确定地底的相邻的待气化煤层和瓦斯抽采煤层，所述瓦斯抽采煤层上均匀开设有注热增透管道；将瓦斯抽采煤层水平向分成若干瓦斯抽采煤段；通过煤气化炉及冷却分离装置将待气化煤层中的煤进行燃烧，其中产生的热水气通过热水气输送管路依次对若干瓦斯抽采煤段通过注热增透管道注入；

当前注入热水气的瓦斯抽采煤段为致裂段，致裂段前方相邻的未注入过热水气的瓦斯抽采煤段为原生段，致裂段后方相邻的注入过热水气的瓦斯抽采煤段为增流段；对致裂段通过注热增透管道注入热水气，同时瓦斯抽采地面井通过瓦斯抽采管路对增流段进行瓦斯抽取；当增流段瓦斯抽采完成后即结束对致裂段的热水气注入，开始对本阶段原生段通过注热管道注入热水；此时上一阶段的原生段为致裂段，上一阶段的致裂段为增流段；

所述瓦斯抽采煤层设置有固液分离装置，所述固液分离装置将注热增透管道中的冷凝水净化处理，冷凝水经热循环管路返回煤气化炉及冷却分离装置中。

优选的，每个注热增透管道的注热入口处设置有远程开关，远程开关为常闭状态；对致裂段的瓦斯抽采煤段注热时打开致裂段的注热增透管道的远程开关，对增流段的瓦斯抽采煤段进行瓦斯抽采时关闭增流段的注热增透管道的远程开关；

第一个致裂段注入热水气的时间为1小时；监测增流段的瓦斯的流量和浓度，当瓦斯抽采流量小于2 m3/min，停止对增流段的瓦斯抽采。

本发明的技术方案还提供利用煤层气化炉废热进行分段前进式注热抽采瓦斯的装置，包括煤气化产物提升及存储站，还包括上述的注热增透管道、煤气化炉及冷却分离装置、热水气输送管路、瓦斯抽采地面井、瓦斯抽采管路、固液分离装置、热循环管路、远程开关；所述煤气化炉及冷却分离装置将待气化煤层中的煤燃烧生成煤气化产物，所述煤气化产物通过煤气化产物输送管路输送至煤气化产物提升及存储站进行下一步处理。

优选的，所述煤气化炉及冷却分离装置包括完全隔开的位于上部的冷却分离部和位于下部的煤气化炉部，所述冷却分离部中装有水，所述冷却分离部为设有与热循环管路连通的冷凝水入口、与热水气输送管路连通的热水气出口的腔体，所述煤气化炉部与煤气化产物输送管路相连通；所述热水气出口处设置有颗粒过滤筛网。

优选的，所述固液分离装置包括上下依次相连通的第一分离腔室和第二分离腔室，第一分离腔室包括开在侧壁上的固液混合物进口、底部倾斜引流的冷却板、开在冷却板下端部的冷却板下出口；第二分离腔室包括第二分离腔室本体、倾斜设置在第二分离腔室本体内部引流的导流板，所述导流板的周边均与第二分离腔室本体相连接，所述导流板靠近冷却板下出口的一端高且该端开设有滤水网，所述第二分离腔室本体与导流板底边搭接处的上方的侧壁上开设有固体排出口，所述第二分离腔室的底板上开设有冷凝水排出口。

优选的，还包括注入井，气化煤层开采到一定程度后注入井通过注入管路充填胶结材料。

优选的，相邻的所述注热增透管道之间间隔4-6m，所述注热增透管道的孔径小于10cm。

优选的，所述注热增透管道的设置位置距离瓦斯抽采地面井60-80m。

优选的，所述热循环管路的外壁包覆保温材料。

优选的，所述煤层气化产物输送管路上设置电子压力表与流量计及数据监测单元；

所述固液分离装置中采用高硬度合金滤网并定期维护和更换。

与现有技术相比，本发明的优点是：

（1）本发明中的利用煤层气化炉废热进行分段前进式注热抽采瓦斯的方法，通过以水为介质的热循环系统，将待气化煤层煤气化炉产生的废热通过注热增透管道注入瓦斯抽采煤层中，实现煤气化炉及冷却分离装置的降温，同时增透瓦斯抽采煤层，以达到能源多级、资源高效利用；本发明采取分段前进式瓦斯抽采模式，煤气化炉及冷却分离装置开始运行后，热量不断产生，注热增透工作不间歇进行。

（2）本发明提出的利用煤层气化炉废热进行分段前进式注热抽采瓦斯的方法，注热增透抽采瓦斯的能量主要来源于待气化煤层的自身能量，通过热循环系统将过度能量有序释放，并且实现再次利用，开采系统整体协调运行，保证资源高效安全开采；本发明利用冷凝水循环系统实现煤气化炉及冷却分离装置的降温，可以防止煤气化炉及冷却分离装置过热和高温导致煤气化产物不纯，工程量小，安全性好，经济效益好；煤气化炉及冷却分离装置利用高温蒸馏使得冷凝水循环系统中的水资源能循环利用。

（3）本发明中，整个注热增透及瓦斯抽采工程连续不间断，待气化煤层开发所产生废热能够源源不断的利用，注热集中于致裂段的瓦斯抽采煤段，避免了现有技术中的热量过度逸散而导致增透效果不佳，能够最大限度提高瓦斯抽采流量与浓度，确保资源高效利用并且能够将注热增透的瓦斯抽采煤层温度控制在一定范围内，防止温度过高而引发其他灾害。

（4）本发明中的分段前进式瓦斯抽采方式，对增流段进行瓦斯抽采时该段温度区间维持在90℃-120℃，注热区域即致裂段注入热水气后温度区间可达到110℃-120℃，在对增流段抽取瓦斯时，致裂段热量会传递至增流段，起到保温效果，使增流段在较长时间内能够维持在90-100℃，即抽采区域温度维持在本发明设置的抽采温度区间内，保证瓦斯抽采量处于较高水平。

附图说明

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：

图1为本实施例所述利用煤层气化炉废热进行分段前进式注热抽采瓦斯的装置中的结构示意图；

图2为本实施例中所述煤气化炉及冷却分离装置中冷却分离部的结构示意图；

图3本实施例中所述固液分离装置的结构示意图；

图4为本实施例所述分段抽采的结构说明图；

图5为同一瓦斯抽采煤层不同温度下的瓦斯抽采量的变化示意图。

其中，1、煤气化产物提升及存储站；2、煤气化产物输送管路；3、注热增透管道；4、热水气输送管路；5、煤气化炉及冷却分离装置；6、瓦斯抽采地面井；7、注入井；8、瓦斯抽采管路；9、注入管路；10、瓦斯抽采煤层；11、固液分离装置；12、热循环管路；13、待气化煤层；14、冷却水回流管路；15、甲烷分子，16、煤基质；

热水气出口，52、颗粒过滤筛网，53、冷凝水入口，54、冷凝水层；

111、固液混合物进口，112、冷却板，113、冷却板下出口，114、滤水网，115、固体排出口，116、导流板，117、冷凝水排出口。

具体实施方式

下面结合具体实施例，对本发明的内容做进一步的详细说明：

如图1所示，利用煤层气化炉废热进行分段前进式注热抽采瓦斯的装置，包括煤气化产物提升及存储站1，还包括注热增透管道3（根据实际生产地质条件在瓦斯抽采煤层10上方或下方设置瓦斯抽采巷，向煤层打穿层设置注热增透管道3）、煤气化炉及冷却分离装置5、热水气输送管路4、瓦斯抽采地面井6、瓦斯抽采管路8、固液分离装置11、热循环管路12、远程开关、冷却水回流管路14，注热增透管道3通过冷却水回流管路14与固液分离装置11相连接；煤气化炉及冷却分离装置5包括完全隔开的位于上部的冷却分离部和位于下部的煤气化炉部，如图2所示，冷却分离部中装有水，冷却分离部为设有与热循环管路12连通的冷凝水入口53、与热水气输送管路4连通的热水气出口51的腔体，煤气化炉部与煤气化产物输送管路2相连通；热水气出口51处设置有颗粒过滤筛网52，冷却分离部的底部为冷凝水层54。煤气化炉及冷却分离装置5的下部的煤气化炉部将待气化煤层13中的煤燃烧生成煤气化产物，煤气化产物通过煤气化产物输送管路2输送至煤气化产物提升及存储站1进行下一步处理；煤燃烧产生的热量对上部的冷却分离部中的液态水进行加热，液体水吸收煤燃烧的热量蒸发为热水气，热水气通过热水气输送管路4进入注热增透管道3对致裂段的瓦斯抽采煤段进行注热增透，注热增透管道3中的热水气再放热形成冷凝水，冷凝水经热循环管路12通过冷凝水入口53进入上部的冷却分离部，以此达到对煤燃烧中的废热进行利用的目的。

如图3所示，瓦斯抽采煤层10设置有固液分离装置11，固液分离装置11将注热增透管道3中的冷凝水净化处理，冷凝水经热循环管路12返回煤气化炉及冷却分离装置5中。固液分离装置11包括上下依次相连通的第一分离腔室和第二分离腔室，第一分离腔室包括开在侧壁上的固液混合物进口111（需要说明的是，整个冷凝水循环的管路为封闭管路，所以冷凝水中固体物为非常少的，为了防堵，此处设置了固液分离装置11）、底部倾斜引流的冷却板112、开在冷却板112下端部的冷却板下出口113；第二分离腔室包括第二分离腔室本体、倾斜设置在第二分离腔室本体内部引流的导流板116，导流板116的周边均与第二分离腔室本体相连接，导流板116靠近冷却板下出口113的一端高且该端开设有滤水网114，第二分离腔室本体与导流板116底边搭接处的上方的侧壁上开设有固体排出口115，第二分离腔室的底板上开设有冷凝水排出口117。固液分离装置11中采用高硬度合金滤网并定期维护和更换。

具体的，冷凝水通过固液混合物进口111进入固液分离装置11，经过倾斜设置的冷却板112（倾斜设置的冷却板112一方面可以对冷凝水进行降温，另一方面方便冷凝水向下流动）的冷却后，通过冷却板下出口113落入滤水网114，通过滤水网114的过滤，净化后的冷凝水通过冷凝水排出口117返回煤气化炉及冷却分离装置5中，少量的固体通过倾斜的导流板116以及固体排出口115排出。固液分离装置11采用耐高温耐摩擦耐腐蚀的高强度不锈钢壳体；热循环管路12的外壁包覆保温材料，且热循环管路12采用保温高压钢管。注热增透管道3的设置位置距离瓦斯抽采地面井660-80m，以确保增透作用效果。

煤层气化产物输送管路上设置电子压力表与流量计及数据监测单元。采用智能盾构机及井下智能机器人布置煤气化炉及冷却分离装置5、固液分离装置11，并铺设相关输送管路，采用无人钻孔机械施工注热增透管道3，生产系统形成后采用智能无人采煤机将煤采至煤气化炉及冷却分离装置5。

在注热增透开始前，布置完所有注热增透管道3，并为每个注热增透管道3的孔口上设置远程开关，以便于注热抽采工作的向前推进。相邻的注热增透管道3之间间隔4-6m，注热增透管道3的孔径小于10cm。还包括注入井7，气化煤层开采到一定程度后注入井7通过注入管路9充填胶结材料。

本发明还提供一种利用煤层气化炉废热进行分段前进式注热抽采瓦斯的方法：确定地底的相邻的待气化煤层13和瓦斯抽采煤层10，瓦斯抽采煤层10上均匀开设有注热增透管道3；将瓦斯抽采煤层10水平向分成若干瓦斯抽采煤段；通过煤气化炉及冷却分离装置5将待气化煤层13中的煤进行燃烧，其中产生的热水气通过热水气输送管路4依次对若干瓦斯抽采煤段通过注热增透管道3注入。

当前注入热水气的瓦斯抽采煤段为致裂段，致裂段前方相邻的未注入过热水气的瓦斯抽采煤段为原生段，致裂段后方相邻的注入过热水气的瓦斯抽采煤段为增流段，致裂段的前方或后方是以瓦斯抽采的前进方向为参考的；对致裂段通过注热增透管道3注入热水气，同时瓦斯抽采地面井6通过瓦斯抽采管路8对增流段进行瓦斯抽取；当增流段瓦斯抽采完成后即结束对致裂段的热水气注入，开始对本阶段原生段通过注热管道注入热水；此时上一阶段的原生段为致裂段，上一阶段的致裂段为增流段。每个注热增透管道3的注热入口处设置有远程开关，远程开关为常闭状态；对致裂段的瓦斯抽采煤段注热时打开致裂段的注热增透管道3的远程开关，对增流段的瓦斯抽采煤段进行瓦斯抽采时关闭增流段的注热增透管道3的远程开关；第一个致裂段注入热水气的时间为1小时；监测增流段的瓦斯的流量和浓度，当瓦斯抽采流量小于2 m3/min，停止对增流段的瓦斯抽采。

如图4所示，图中黑色圆圈为甲烷分子15，正方形框为煤基质16，图中箭头为甲烷分子15运移方向，图中左侧第一段为增流段，图中第二段为致裂段，图中第三段为原生段；本发明中利用煤层气化炉废热进行分段前进式注热抽采瓦斯的工作原理为：初始状态所有注热增透管道3的注热入口处的远程开关均为关闭状态；假设将瓦斯抽采煤层10水平向从左至右分成N段瓦斯抽采煤段；煤气化炉及冷却分离装置5将待气化煤层13中的煤进行燃烧，产生的热水气通过热水气输送管路4输送至瓦斯抽采煤层10，打开第一段瓦斯抽采煤段的注热增透管道3的远程开关对该段进行注热1小时，此时第一段瓦斯抽采煤段为致裂段，注热完成后，打开第二段瓦斯抽采煤段的注热增透管道3的远程开关对该段进行注热，同时，关闭第一段瓦斯抽采煤段的注热增透管道3的远程开关，瓦斯抽采地面井6通过瓦斯抽采管路8对第一段瓦斯抽采煤段的瓦斯进行抽采（此时，第一段瓦斯抽采煤段为增流段，第二段瓦斯抽采煤段为致裂段，第三段瓦斯抽采煤段为原生段）；当第一段瓦斯抽采煤段的瓦斯抽采流量小于2 m3/min时，停止对第一段瓦斯抽采煤段的瓦斯抽采，关闭第二段瓦斯抽采煤段的注热增透管道3的远程开关，打开第三段瓦斯抽采煤段的注热增透管道3的远程开关，停止对第二段瓦斯抽采煤段的注热，开始对第三段瓦斯抽采煤段注热，同时瓦斯抽采地面井6通过瓦斯抽采管路8对第二段瓦斯抽采煤段的瓦斯进行抽采（此时，第二段瓦斯抽采煤段为增流段，第三段瓦斯抽采煤段为致裂段，第四段瓦斯抽采煤段为原生段）；当第二段瓦斯抽采煤段的瓦斯抽采流量小于2 m3/min时，停止对第二段瓦斯抽采煤段的瓦斯抽采，关闭第三段瓦斯抽采煤段的注热增透管道3的远程开关，打开第四段瓦斯抽采煤段的注热增透管道3的远程开关，停止对第三段瓦斯抽采煤段的注热，开始对第四段瓦斯抽采煤段注热，同时瓦斯抽采地面井6通过瓦斯抽采管路8对第三段瓦斯抽采煤段的瓦斯进行抽采（此时，第三段瓦斯抽采煤段为增流段，第四段瓦斯抽采煤段为致裂段，第五段瓦斯抽采煤段为原生段）……以此向前推进；当第N-1段瓦斯抽采煤段的瓦斯抽采流量小于2 m3/min时，停止对第N-1段瓦斯抽采煤段的瓦斯抽采，关闭第N段瓦斯抽采煤段的注热增透管道3的远程开关,最后瓦斯抽采地面井6通过瓦斯抽采管路8对第N段瓦斯抽采煤段的瓦斯进行抽采，直至第N段瓦斯抽采煤段的瓦斯抽采流量小于2 m3/min时停止。

致裂段的原生裂隙在高温的刺激下互相贯通，裂隙发育度高，渗透率高，此区段内瓦斯运移方式主要为扩散；增流段为已经过注热增透管道3注热增透并且停止注热的区段，位于致裂段后方，瓦斯抽采煤层10裂隙发育，瓦斯运移通道贯通规律，瓦斯抽采效果更佳，故在增流段进行瓦斯抽采；注热增透管道3穿透煤层的设置使得热水汽不直接进入煤层，避免了大量热水汽阻塞瓦斯运移通道和水汽带来的水锁效应。本发明中，在对致裂段进行注热增透时，有会部分热量持续传递至增流段，供给瓦斯出来的一个能量，即驱动力，可以提高瓦斯的抽取量；热传导需要一定时间，煤体受热变形及生成新生裂隙通道需要一定周期，致裂段的加热满足了上述所需时间，同时分段前进式瓦斯抽采方式的设置能够保证热量源源不断的传导至抽采进行中的增流段，形成稳态温度场，保证瓦斯抽采效率。本方法通过分段补给温度的方式赋予了瓦斯的内在驱动力，在构建瓦斯高效运移通道的同时为瓦斯抽采增加了强劲动力，最终完成了强化瓦斯抽采的双重驱动。常规的直接在瓦斯抽采煤层10打注热增透钻孔，不设置注热增透管路，在注热区域直接抽采瓦斯，会导致热量同时被大量抽走，影响瓦斯抽采效果。

如图5所示，对比不同温度下瓦斯抽采量发现，瓦斯抽采量虽随着温度升高而增加，但当温度达到一定程度后，抽采量变化幅度不断减小。本实施例中的分段前进式瓦斯抽采方式，对增流段进行瓦斯抽采时该段温度区间维持在90℃-120℃，注热区域即致裂段注入热水气后温度区间可达到110℃-120℃，在对增流段抽取瓦斯时，致裂段热量会传递至增流段，起到保温效果，使增流段在较长时间内能够维持在90-100℃，即抽采区域温度维持在本发明设置的抽采温度区间内，保证瓦斯抽采量处于较高水平。

本发明的利用煤层气化炉废热进行分段前进式注热抽采瓦斯的方法中，整个注热增透及瓦斯抽采工程连续不间断，待气化煤层13开发所产生废热能够源源不断的利用，注热集中于致裂段，避免了热量过度逸散而导致增透效果不佳，能够最大限度提高瓦斯抽采流量与浓度。现有技术的高温抽采没有设置注热增透管路，直接将热水气注入瓦斯抽采煤层10中，忽略了抽采带来的热量损失和瓦斯抽采效能的高效持续，瓦斯的抽采浓度较低，同时，可能会将高温的热水气混入瓦斯，会造成水资源的一部分浪费，同时导致瓦斯的浓度较低；而且如果只简单的利用热水气的话，而没有对冷凝后的液态水进行循环利用，一方面液态水会造成很大的浪费，另一方面，煤层残留的液态水会对瓦斯的抽采造成影响。

本发明煤的化学能经过煤气化炉及冷却分离装置5转化为煤气化产物的化学能和热能，水作为介质通过管道将热能传输至瓦斯抽采煤层10进行注热增透，热量致使瓦斯抽采煤层10裂隙发育并为瓦斯运移提供动能，提高了瓦斯抽采率；在煤层注热环节中，热水气降温与液化均为放热过程，而在煤气化炉及冷却分离装置5运行环节中，液态水升温与气化均为吸热过程，水作为热量循环介质，其相态变化进一步提高了热循环效率。注热增透管道3的设置位置距离瓦斯抽采地面井660-80m，以确保增透作用效果。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明，因此无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

Claims (10)

1.利用煤层气化炉废热进行分段前进式注热抽采瓦斯的方法，其特征在于：

确定地底的相邻的待气化煤层和瓦斯抽采煤层，所述瓦斯抽采煤层上均匀开设有注热增透管道；将瓦斯抽采煤层水平向分成若干瓦斯抽采煤段；通过煤气化炉及冷却分离装置将待气化煤层中的煤进行燃烧，其中产生的热水气通过热水气输送管路依次对若干瓦斯抽采煤段通过注热增透管道注入；

当前注入热水气的瓦斯抽采煤段为致裂段，致裂段前方相邻的未注入过热水气的瓦斯抽采煤段为原生段，致裂段后方相邻的注入过热水气的瓦斯抽采煤段为增流段；对致裂段通过注热增透管道注入热水气，同时瓦斯抽采地面井通过瓦斯抽采管路对增流段进行瓦斯抽取；当增流段瓦斯抽采完成后即结束对致裂段的热水气注入，开始对本阶段原生段通过注热管道注入热水；此时上一阶段的原生段为致裂段，上一阶段的致裂段为增流段；

所述瓦斯抽采煤层设置有固液分离装置，所述固液分离装置将注热增透管道中的冷凝水净化处理，冷凝水经热循环管路返回煤气化炉及冷却分离装置中。

2.根据权利要求1所述的利用煤层气化炉废热进行分段前进式注热抽采瓦斯的方法，其特征在于：每个注热增透管道的注热入口处设置有远程开关，远程开关为常闭状态；对致裂段的瓦斯抽采煤段注热时打开致裂段的注热增透管道的远程开关，对增流段的瓦斯抽采煤段进行瓦斯抽采时关闭增流段的注热增透管道的远程开关；

第一个致裂段注入热水气的时间为1小时；监测增流段的瓦斯的流量和浓度，当瓦斯抽采流量小于2 m3/min，停止对增流段的瓦斯抽采。

3.利用煤层气化炉废热进行分段前进式注热抽采瓦斯的装置，其特征在于：

包括煤气化产物提升及存储站，还包括上述权利要求2所述的注热增透管道、煤气化炉及冷却分离装置、热水气输送管路、瓦斯抽采地面井、瓦斯抽采管路、固液分离装置、热循环管路、远程开关；所述煤气化炉及冷却分离装置将待气化煤层中的煤燃烧生成煤气化产物，所述煤气化产物通过煤气化产物输送管路输送至煤气化产物提升及存储站进行下一步处理。

4.根据权利要求3所述的利用煤层气化炉废热进行分段前进式注热抽采瓦斯的装置，其特征在于：所述煤气化炉及冷却分离装置包括完全隔开的位于上部的冷却分离部和位于下部的煤气化炉部，所述冷却分离部中装有水，所述冷却分离部为设有与热循环管路连通的冷凝水入口、与热水气输送管路连通的热水气出口的腔体，所述煤气化炉部与煤气化产物输送管路相连通；所述热水气出口处设置有颗粒过滤筛网。

5.根据权利要求3所述的利用煤层气化炉废热进行分段前进式注热抽采瓦斯的装置，其特征在于：所述固液分离装置包括上下依次相连通的第一分离腔室和第二分离腔室，第一分离腔室包括开在侧壁上的固液混合物进口、底部倾斜引流的冷却板、开在冷却板下端部的冷却板下出口；第二分离腔室包括第二分离腔室本体、倾斜设置在第二分离腔室本体内部引流的导流板，所述导流板的周边均与第二分离腔室本体相连接，所述导流板靠近冷却板下出口的一端高且该端开设有滤水网，所述第二分离腔室本体与导流板底边搭接处的上方的侧壁上开设有固体排出口，所述第二分离腔室的底板上开设有冷凝水排出口。

6.根据权利要求3所述的利用煤层气化炉废热进行分段前进式注热抽采瓦斯的装置，其特征在于：还包括注入井，气化煤层开采到一定程度后注入井通过注入管路充填胶结材料。

7.根据权利要求3所述的利用煤层气化炉废热进行分段前进式注热抽采瓦斯的装置，其特征在于：相邻的所述注热增透管道之间间隔4-6m，所述注热增透管道的孔径小于10cm。

8.根据权利要求3所述的利用煤层气化炉废热进行分段前进式注热抽采瓦斯的装置，其特征在于：所述注热增透管道的设置位置距离瓦斯抽采地面井60-80m。

9.根据权利要求3所述的利用煤层气化炉废热进行分段前进式注热抽采瓦斯的装置，其特征在于：所述热循环管路的外壁包覆保温材料。

10.根据权利要求3所述的利用煤层气化炉废热进行分段前进式注热抽采瓦斯的装置，其特征在于：所述煤层气化产物输送管路上设置电子压力表与流量计及数据监测单元；

所述固液分离装置中采用高硬度合金滤网并定期维护和更换。