CN1320253C - 于煤层直接生产煤气的矿井 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种于煤层直接生产煤气的矿井与生产方法。气化矿井包括通风系统、井下煤气运输系统和注气系统。“地下气化炉”由煤层内的气化通道构成。生产时，由煤层内的通风巷道向煤气通道方向钻一组注气钻孔，其开口处插入注气管后封孔；通过注气管向气化通道内注入气化物，同时在气化通道内点火生产煤气；相邻的注气钻孔按序接替注气，气化生产持续进行。本发明允许人员在矿井内就近操作气化生产，因此，既可解决“煤的地下气化”所存在的技术、经济、环境问题，又可解决产煤矿井存在的问题。
Description
所属技术领域
本发明涉及一种煤炭资源的开发方法，即一种于煤层直接生产煤气的矿井与生产方法，属采矿技术。
背景技术
现有煤炭开采矿井，在煤层内直接生产煤炭，巷道与生产系统复杂，投资高，产值低，事故多。现有于煤层直接生产煤气的煤的地下气化，从地面直接向煤层打钻，人员远离煤层几百米在地面操作气化生产过程，气化生产过程难以监测和控制，无法商业化。
本发明的目的，在于提供一种于煤层直接生产煤气的矿井与生产方法，人员在矿井内就近操作气化生产，就近监测、控制气化过程，从而既解决“煤的地下气化”所存在的技术问题，又解决产煤矿井存在的问题。
发明内容
本发明于煤层直接生产煤气的矿井的主要内容是：
1、矿井包括由通风井和通风巷道构成的矿井通风系统，通风系统同时排水、运输和提升，提供人员在井下作业的条件。
2、矿井包括由煤气通道(“通道”一词包括管道、井筒、巷道、钻孔或其它方式形成的孔洞，以下同)构成的井下煤气运输和流至地面的煤气运输系统，以及由注气钻孔和通风巷道内设的气化物供给管线构成的注气系统。
3、矿井以煤层内的气化通道构成地下气化炉，直接生产煤气，其一端与注气钻孔相连接，注入气化物，生产的煤气由另一端排入煤气通道，运至地面。
4、矿井内生产煤气时，人员在其通风系统内操作气化过程，进行矿务工程施工作业。
本发明生产煤气的方法为：由通风巷道向气化通道钻注气钻孔，孔内插入一根或一根以上的注气管后封孔，注气管与矿井的注气系统相连接；生产时，在气化通道内点火，由注气管向气化通道内注入气化物，气化通道煤壁发生煤的气化反应，生成的煤气排入煤气通道。
本发明所采取的于煤层连续、稳定生产煤气的技术措施：由煤层内的通风巷道向煤气通道方向钻一组注气钻孔，其开口处一定孔长内插入注气管后封孔，其余部分为裸孔；相邻的注气钻孔按序接替注气，气化生产持续进行。
本发明所采取的于煤层直接生产煤气的技术措施还在于：在一个气化通道内，自通风巷道过注气钻孔置入两根或两根以上的注气管，其出气管口相距一段距离，进气端与气化物供给管线相连，逐根注气管按序接替注气，使气化生产持续进行；也可以两根或两根以上注气管同时注气生产。
本发明所采取的技术措施还在于：由位于煤层底板的通风巷道向煤层钻一排贯通钻孔，其孔底在煤层内，采用贯通钻孔孔底水力冲孔、高压水射流钻孔或反向燃烧等技术，使各相邻贯通钻孔孔底相互连通成通道。
本发明的优点在于，提供了于矿井内以巷道、钻孔直接生产煤气的技术，人员可在巷道内就近控制气化生产，操作安全；解决了“煤的地下气化”所固有的技术、经济和环境问题以及煤矿直接生产煤炭带来的经济效益差、事故多等问题。
附图说明
下面，结合附图对本发明做进一步的描述。
图1于煤层直接生产煤气的矿井的巷道(通道)布置图。
图2于煤层直接生产煤气的生产接替方式图。
图3于煤层直接生产煤气的矿业生产接替方式图。
图4于煤层内形成煤气通道或气化通道的一种方式图。
具体实施方式
图中通风巷道1内设有气化物供给管线，人员于该巷监测、控制气化过程；煤气通道2用于收集、运输煤气；3为注气钻孔，内插注气管4；5为注气点；6为气化通道。图中箭头标记V为通风、A为注气、G为煤气(以下同)。
图2于煤层直接生产煤气的生产接替方式图
该图显示，以注气钻孔3注气，气化通道6生产煤气，其气化煤壁后退至W1，与接替注气钻孔3-1相通时，于通风巷道1内操作，开启注气钻孔3-1内的注气管4-1注气接替生产。当气化煤壁后退至W2与接替注气钻孔3-2相通时，即开启其内的注气管4-2接替生产。
图3于煤层直接生产煤气的矿井生产接替方式图
图中显示，由通风巷道1，过注气钻孔3，向汽化通道6内插入多根注气管4-1、4-2、4-3、......，其注气管口为5-1、5-2、5-3......。可以一个注气管注气生产，其余注气管按序逐管注气接替生产；也可以两个或两个以上的注气管同时注气生产。
图4于煤层内形成煤气通道2或气化通道6的一种方式图
图中由通风巷道1向煤层钻一排贯通钻孔7，以物理方法、化学方法或电法使各贯通钻孔7孔底于煤层内贯通。
应用本发明，既可现有矿井不再产煤而转产煤气，也可建新矿井生产煤气。
Claims (5)
1、一种于煤层直接生产煤气的矿井，其特征为：
(1)矿井有由通风井和通风巷道构成的矿井通风系统；
(2)矿井有由煤气通道构成的井下煤气运输至地面的煤气运输系统，以及由注气钻孔和通风巷道内的气化物供给管线构成的注气系统；
(3)矿井以煤层内的气化通道直接生产煤气，其一端与注气钻孔相连接，其另一端入煤气通道；
(4)人员在通风巷道内操作气化生产过程。
2、一种如权利要求1所述的于煤层直接生产煤气的矿井，其特征为：由通风巷道向气化通道钻注气钻孔，孔内插入一根或一根以上的注气管后封孔，注气管与矿井的注气系统相连接；在气化通道内点火，由注气管向气化通道内注入气化物，气化通道煤壁发生气化反应，生成的煤气排入煤气通道。
3、一种如权利要求1所述的于煤层直接生产煤气的矿井，其特征为：由通风巷道向煤气通道方向钻一组注气钻孔，其开口处一定孔长内插入注气管后封孔，其余部分为裸孔；相邻的注气钻孔按序接替注气。
4、一种如权利要求1所述的于煤层直接生产煤气的矿井，其特征为：在一个气化通道内，自通风巷道过注气钻孔置入两根或两根以上的注气管，其出气管口相距一段距离，进气端与气化物供给管线相连，逐注气管按序接替注气，或两根以上注气管同时注气。
5、一种如权利要求1所述的于煤层直接生产煤气的矿井，其特征为：由位于煤层底板的通风巷道向煤层钻一排贯通钻孔，其孔底在煤层内；采用孔底水力冲孔、高压水射流钻孔或反向燃烧技术，使各相邻贯通钻孔孔底相互连通，形成通道。
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