CN205297520U - 上向注气煤巷气化炉式气化矿井 - Google Patents

Abstract

本实用新型上向注气煤巷气化炉式气化矿井，目的是矿井生产中热值煤气代替产煤。本实用新型的矿井，沿井田上部边界的矿井进风井筒连接矿井进风巷道，沿井田下部边界的矿井回风井筒连接矿井回风巷道，上二巷道由采区通风注气岩巷连接，构成通风系统。矿井每翼有两个煤气井筒各连接一条矿井煤气运输巷道，均与矿井通风井巷靠近平行。采区煤层内有多条气化煤巷两端连接二个矿井煤气运输巷道。气化煤巷分为首尾相连的煤层气化反应器。自采区通风注气岩巷向每个煤层气化反应器施工注气岩孔，岩孔内的注气管连接采区气化剂管道。以火焰喷射器点火，以反向燃烧技术相邻煤层气化反应器接替生产。本实用新型的优点是矿井生产中热值煤气。本实用新型适于各类煤田。

Description

上向注气煤巷气化炉式气化矿井

技术领域本发明涉及矿井于煤层生产煤气，属煤化工技术。

背景技术于煤层生产煤气的现有技术，称为煤的地下气化。前苏联上世纪四十年代至今，下向注气地面钻孔、煤气地面钻孔由煤层内的气化通道连接，构成煤层气化反应器，气化通道两侧的煤被连续气化生成煤气。现有煤的地下气化技术存在无法设水泵排出地下水等问题，无法产业化。

实用新型内容本发明上向注气煤巷气化炉式气化矿井(本申请所有文件以下简称矿井)，目的是解决现有煤的地下气化技术无法排出地下水等问题。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种上向注气煤巷气化炉式气化矿井，于煤层生产煤气，该上向注气煤巷气化炉式气化矿井具体为：矿井井田由沿煤层走向的井田两翼构成，井田每翼由沿煤层走向的多个采区互相连接构成；沿煤层倾斜上方井田边界线，有矿井进风井筒连接井田两翼的矿井进风巷道；沿煤层倾斜下方井田边界线，有矿井回风井筒连接两翼的矿井回风巷道；矿井进风巷道和矿井回风巷道由采区通风注气岩巷连接，内有矿井通风、提升、运输、排水设施。

优选地，井田每翼，均有二个分别靠近矿井进风井筒和矿井回风井筒的矿井煤气井筒，上二煤气井筒分别连接靠近矿井进风巷道和矿井回风巷道的矿井煤气运输巷道，上二个矿井煤气运输巷道由煤层内的气化煤巷连接，上述井筒、巷道内有每翼独立的通风、提升、运输、排水设施；沿矿井煤气井筒和矿井煤气运输巷道，有矿井气化剂氧气管道。

优选地，于采区沿煤层走向的中央，有采区通风注气岩巷，内有采区气化剂管道，通过岩孔连接矿井气化剂氧气管道；采区煤层内有多条与采区通风注气岩巷平行、两端连接矿井煤气运输巷道的气化煤巷；每气化煤巷中部有密闭墙，将其分为二个煤巷气化炉，各连接一条矿井煤气运输巷道；每煤巷气化炉，划分为多个首尾相连的煤层气化反应器，自采区通风注气岩巷连接的多个钻场岩巷，向每个煤层气化反应器的注气端施工一条注气岩孔，孔内有连接采区气化剂管道的注气管，其端部管口连接水平支管；每钻场岩巷内有封闭注气岩孔的密闭墙，其与钻场岩巷端部构成气压调控室，内有气压调控管穿过密闭墙通达地面。

优选地，每煤巷气化炉内连接矿井煤气巷道处，有监测管穿过岩孔通达采区通风注气岩巷，管内有传输煤气样品和生产信息的器件；气化剂水蒸气管道通过地面钻孔连接采区上方地面的移动式锅炉和采区通风注气岩巷内的采区气化剂管道。

优选地，每煤巷气化炉靠近矿井煤气运输巷道的首采煤层气化反应器注气管口处有火焰喷射器，其喷火剂管在注气管内并连接采区通风注气岩巷内的喷火剂容器；每个煤层气化反应器的注气管端部有温度监测探头热电偶，其导线在注气管内通达采区通风注气岩巷。

优选地，相邻煤巷气化炉的采空区之间有未气化的煤层隔离煤柱，采区结束气化生产后，每煤巷气化炉有密闭墙加以封闭，其采空区内充满水。

优选地，采区通风注气岩巷内连接矿井回风巷道处有风门，风门里部有采区回风井筒连接地面的抽风机，有自动关闭风门、启动地面抽风机的煤气浅漏自动监测报警设施。

本发明的优点，在于解决了现有媒的地下气化技术存在的无法排出地下水的问题，矿井生产中热值煤气，适于各类煤田。

附图说明

图1前苏联1940年至今的煤的地下气化图

图中，1为地面，2为煤层，3为下向注气钻孔，4为煤气钻孔，5为反向燃烧形成的气化通道。

图2前苏联1940年至今煤的地下气化的煤层气化反应器图

图中，6为下向注气管出气管口，7为煤气钻孔孔口，8为气化通道，9为不同时期煤层气化煤壁，10为气化终结时煤层气化煤壁，其内为采空区。

图3上向注气煤巷气化炉式气化矿井图

图中，1为矿井进风井筒，2为矿井回风井筒，3为矿井产气一翼矿井进风巷道，4为矿井产气一翼矿井回风巷道，5为采区通风注气岩巷，6为矿井煤气井筒，7为矿井煤气运输巷道，8为煤层内的气化煤巷，9为接替采区内的矿井煤气运输巷道，10为接替采区的采区通风注气岩巷，11为接替采区气化煤巷，12为接替采区内的矿井回风巷道，13为接替采区内的矿井进风巷道，14为采区边界，15为密封墙，16为相邻采区的气化煤巷。

图4上向注气煤巷气化炉式气化矿井的采区结构图

图中，17为煤层，5为采区通风注气岩巷，18为矿井进风巷道或矿井回风巷道，8为气化煤巷，7为矿井煤气运输巷道，19为注气岩孔和孔内的注气管，20为钻场岩巷，21为气压调控室，22为气压调控管，15为密闭墙，23为注气管管口。

具体实施方式

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

本发明的矿井，其井田沿煤层17走向划分为两翼，每翼沿走向划分为采区，各采区以氧气加水蒸气为气化剂生产中热值煤气，煤气沿巷和井筒6全断面流动运输。矿井有两翼共用的通风系统，每翼各有独立的煤气运输系统。矿井的任一翼的采区生产煤气期间，另一翼施工接替其生产煤气的采区工程，两翼交替生产和准备。

本发明的矿井，于矿井沿煤层17倾斜上部井田边界线，有矿井进风井筒1连接两翼的矿井进风巷道3。于矿井下部井田边界线，有矿井回风井筒2连接两翼的矿井回风巷道4。上二巷道由采区通风注气岩巷5连接，构成矿井与采区的通风、提升、运输、排水等铺助生产系统，人员在其内作业。

本发明的矿井，每一翼各有两个矿井煤气井筒6，一个靠近矿井进风井筒1并连接与矿井进风巷道3靠近、平行的不同标高的矿井煤气运输巷道7，另一个靠近矿井回风井筒2并连接与矿井回风巷道4靠近、平行、不同标高的矿井煤气运输巷道7。矿井每翼的二条煤气运输巷道，由煤层内的气化煤巷8连接，在施工接替采区期间，构成独立的通风、提升、运输、排水生产系统。沿矿井煤气井筒6和矿井煤气运输巷道7，有矿井气化剂管道。

本发明的矿井，在各采区沿煤层17走向的中央，有两端连接矿井进风巷道3和矿井回风巷道4的采区通风注气岩巷5，其内有采区气化剂管道，通过岩孔连接矿井气化剂管道。采区煤层内，有多条与采区通风注气岩巷5平行、两端连接两个矿井煤气运输巷道7的气化煤巷8，每条气化煤巷8被其中部的密闭墙隔15为二个煤巷气化炉，各连接一条矿井煤气运输巷道7。每煤巷气化炉，划分为首尾相连接的多个煤层气化反应器。由采区通风注气岩巷的钻场岩巷20，向每个煤层气化反应器的注气端施工一个注气岩孔19，孔内有气化剂的注气管19，其管口23连接水平枝管。每钻场岩巷20有封闭注气岩孔19的密闭墙15，密闭墙15与巷道18端部之间构成气压调控室21，其内有调压管22，穿过密闭墙15通达地面，以放出室内气体保持密闭墙15两侧的气压相等，失去气体交换的条件。

本发明的矿井，每个煤巷气化炉内连接矿井煤气运输巷道7处，有监测管，穿过岩孔19通达采区通风注气岩巷5。监测管内有传输煤气样品和煤气生产信息的器件。

实施本发明，每个煤巷气化炉靠近矿井煤气运输巷道7的首采煤层气化反应器的注气管19出气管口处有火焰喷射器，其喷火剂管在注气管19内，其进气端连接采区通风注气岩巷5内的喷火剂容器。向注气管19内注入气化剂，向喷火剂管内注入喷火剂，火焰喷射器喷出火焰，将气化煤巷壁点燃生成煤气，煤气流入矿井煤气运输巷道7。

实施本发明，每煤巷气化炉首采煤层气化反应器的相邻气化反应器的注气管19注入气化剂，气化剂沿气化煤巷8流至首采煤层气化反应器的火焰，火焰逆气化剂流向，沿气化煤巷壁移动到相邻煤层气化反应器注气管口23，相邻煤层气化反应器生成煤气，煤气流过首采煤层气化反应器的采空区，进入矿井煤气运输巷道7。相邻煤巷气化炉的采空区，有隔离煤柱。每煤巷气化炉相邻煤层气化反应器接替生产。可多个煤层气化反应器同时生产，煤气质量下降时，产气的时间最长的煤层气化反应器停止注气。

实施本发明，矿井通风系统高正压进风，常压气化和运输煤气，矿井通风系统的气压高于煤气系统。少量进入煤气生产一翼的人员，配备个体防护器具。采区通风注气岩巷5内连接矿井回风巷道6处，有自动风门和直通地面的采区回风井筒2连接地面的抽风机。自动监测报警系统在煤气漏入通风系统时，自动关闭风门、开启地面抽风机、关闭采区气化剂管道。

实施本发明，相邻煤巷气化炉之间的隔离煤柱，支撑采空区煤层顶板的老顶不塌落，控制污染高度。在采区结束生产煤气后，每条气化煤巷8两端构筑密闭墙15，其内充满水，清洗附着污染物。

现有煤矿建设生产煤气的采区。利用现有矿井通风系统，施工本发明的采区内的矿井进风巷道3、采区通风注气岩巷5、采区内的矿井回风巷道4。建设矿井煤气井筒、矿井煤气运输巷道7、煤层内的多条气化煤巷8。

本发明的优点，在于解决了现有煤的地下气化技术存在的问题，矿井直接生产中热值煤气。

最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.上向注气煤巷气化炉式气化矿井，于煤层生产煤气，其特征为：矿井井田由沿煤层走向的井田两翼构成，井田每翼由沿煤层走向的多个采区互相连接构成；沿煤层倾斜上方井田边界线，有矿井进风井筒连接井田两翼的矿井进风巷道；沿煤层倾斜下方井田边界线，有矿井回风井筒连接两翼的矿井回风巷道；矿井进风巷道和矿井回风巷道由采区通风注气岩巷连接，内有矿井通风、提升、运输、排水设施。

2.如权利要求1所述的上向注气煤巷气化炉式气化矿井，于煤层生产煤气，其特征为：井田每翼，均有二个分别靠近矿井进风井筒和矿井回风井筒的矿井煤气井筒，上二煤气井筒分别连接靠近矿井进风巷道和矿井回风巷道的矿井煤气运输巷道，上二个矿井煤气运输巷道由煤层内的气化煤巷连接，上述井筒、巷道内有每翼独立的通风、提升、运输、排水设施；沿矿井煤气井筒和矿井煤气运输巷道，有矿井气化剂氧气管道。

3.如权利要求1所述的上向注气煤巷气化炉式气化矿井，于煤层生产煤气，其特征为：于采区沿煤层走向的中央，有采区通风注气岩巷，内有采区气化剂管道，通过岩孔连接矿井气化剂氧气管道；采区煤层内有多条与采区通风注气岩巷平行、两端连接矿井煤气运输巷道的气化煤巷；每气化煤巷中部有密闭墙，将其分为二个煤巷气化炉，各连接一条矿井煤气运输巷道；每煤巷气化炉，划分为多个首尾相连的煤层气化反应器，自采区通风注气岩巷连接的多个钻场岩巷，向每剂管道的注气管，其端部管口连接水平支管；每钻场岩巷内有封闭注气岩孔的密闭墙，其与钻场岩巷端部构成气压调控室，内有气压调控管穿过密闭墙通达地面。

4.如权利要求1所述的上向注气煤巷气化炉式气化矿井，于煤层生产煤气，其特征为：每煤巷气化炉内连接矿井煤气巷道处，有监测管穿过岩孔通达采区通风注气岩巷，管内有传输煤气样品和生产信息的器件；气化剂水蒸气管道通过地面钻孔连接采区上方地面的移动式锅炉和采区通风注气岩巷内的采区气化剂管道。

5.如权利要求1所述的上向注气煤巷气化炉式气化矿井，于煤层生产煤气，其特征为：每煤巷气化炉靠近矿井煤气运输巷道的首采煤层气化反应器注气管口处有火焰喷射器，其喷火剂管在注气管内并连接采区通风注气岩巷内的喷火剂容器；每个煤层气化反应器的注气管端部有温度监测探头热电偶，其导线在注气管内通达采区通风注气岩巷。

6.如权利要求1所述的上向注气煤巷气化炉式气化矿井，于煤层生产煤气，其特征为：相邻煤巷气化炉的采空区之间有未气化的煤层隔离煤柱，采区结束气化生产后，每煤巷气化炉有密闭墙加以封闭，其采空区内充满水。

7.如权利要求1所述的上向注气煤巷气化炉式气化矿井，于煤层生产煤气，其特征为：采区通风注气岩巷内连接矿井回风巷道处有风门，风门里部有采区回风井筒连接地面的抽风机，有自动关闭风门、启动地面抽风机的煤气浅漏自动监测报警设施。