上向注氣煤巷氣化爐式氣化礦井的制作方法
【專利說明】上向注氣煤巷氣化爐式氣化礦井
[0001]所屬領域本發明涉及礦井于煤層生產煤氣，屬煤化工技術。
[0002]【背景技術】于煤層生產煤氣的現有技術，稱為煤的地下氣化。前蘇聯上世紀四十年代至今，下向注氣地面鉆孔、煤氣地面鉆孔由煤層內的氣化通道連接，構成煤層氣化反應器，氣化通道兩側的煤被連續氣化生成煤氣。現有煤的地下氣化技術存在無法設水栗排出地下水等問題，無法產業化。
[0003]
【發明內容】
本發明上向注氣煤巷氣化爐式氣化礦井(本申請所有文件以下簡稱礦井)，目的是解決現有煤的地下氣化技術無法排出地下水等問題。
[0004]本發明的礦井，其井田沿煤層走向劃分為兩翼，每翼沿走向劃分為采區，各采區以氧氣加水蒸氣為氣化劑生產中熱值煤氣，煤氣沿巷和井筒全斷面流動運輸。礦井有兩翼共用的通風系統，每翼各有獨立的煤氣運輸系統。礦井的任一翼的采區生產煤氣期間，另一翼施工接替其生產煤氣的采區工程，兩翼交替生產和準備。
[0005]本發明的礦井，于礦井沿煤層傾斜上部井田邊界線，有礦井進風井筒連接兩翼的礦井進風巷道。于礦井下部井田邊界線，有礦井回風井筒連接兩翼的礦井回風巷道。上二巷道由采區通風注氣巖巷連接，構成礦井與采區的通風、提升、運輸、排水等鋪助生產系統，人員在其內作業。
[0006]本發明的礦井，每一翼各有兩個礦井煤氣井筒，一個靠近礦井進風井筒并連接與礦井進風巷道靠近、平行的不同標高的礦井煤氣運輸巷道，另一個靠近礦井回風井筒并連接與礦井回風巷道靠近、平行、不同標高的礦井煤氣運輸巷道。礦井每翼的二條煤氣運輸巷道，由煤層內的氣化煤巷連接，在施工接替采區期間，構成獨立的通風、提升、運輸、排水生產系統。沿礦井煤氣井筒和礦井煤氣運輸巷道，有礦井氣化劑管道。
[0007]本發明的礦井，在各采區沿煤層走向的中央，有兩端連接礦井進風巷道和礦井回風巷道的采區通風注氣巖巷，其內有采區氣化劑管道，通過巖孔連接礦井氣化劑管道。采區煤層內，有多條與采區通風注氣巖巷平行、兩端連接兩個礦井煤氣運輸巷道的氣化煤巷，每條氣化煤巷被其中部的密閉墻隔為二個煤巷氣化爐，各連接一條礦井煤氣運輸巷道。每煤巷氣化爐，劃分為首尾相連接的多個煤層氣化反應器。由采區通風注氣巖巷的鉆場巖巷，向每個煤層氣化反應器的注氣端施工一個注氣巖孔，孔內有氣化劑的注氣管，其管口連接水平枝管。每鉆場巖巷有封閉注氣巖孔的密閉墻，密閉墻與巷道端部之間構成氣壓調控室，其內有調壓管，穿過密閉墻通達地面，以放出室內氣體保持密閉墻兩側的氣壓相等，失去氣體交換的條件。
[0008]本發明的礦井，每個煤巷氣化爐內連接礦井煤氣運輸巷道處，有監測管，穿過巖孔通達采區通風注氣巖巷。監測管內有傳輸煤氣樣品和煤氣生產信息的器件。
[0009]實施本發明，每個煤巷氣化爐靠近礦井煤氣運輸巷道的首采煤層氣化反應器的注氣管出氣管口處有火焰噴射器，其噴火劑管在注氣管內，其進氣端連接采區通風注氣巖巷內的噴火劑容器。向注氣管內注入氣化劑，向噴火劑管內注入噴火劑，火焰噴射器噴出火焰，將氣化煤巷壁點燃生成煤氣，煤氣流入礦井煤氣運輸巷道。
[0010]實施本發明，每煤巷氣化爐首采煤層氣化反應器的相鄰氣化反應器的注氣管注入氣化劑，氣化劑沿氣化煤巷流至首采煤層氣化反應器的火焰，火焰逆氣化劑流向，沿氣化煤巷壁移動到相鄰煤層氣化反應器注氣管口，相鄰煤層氣化反應器生成煤氣，煤氣流過首采煤層氣化反應器的采空區，進入礦井煤氣運輸巷道。相鄰煤巷氣化爐的采空區，有隔離煤柱。每煤巷氣化爐相鄰煤層氣化反應器接替生產。可多個煤層氣化反應器同時生產，煤氣質量下降時，產氣的時間最長的煤層氣化反應器停止注氣。
[0011]實施本發明，礦井通風系統高正壓進風，常壓氣化和運輸煤氣，礦井通風系統的氣壓高于煤氣系統。少量進入煤氣生產一翼的人員，配備個體防護器具。采區通風注氣巖巷內連接礦井回風巷道處，有自動風門和直通地面的采區回風井筒連接地面的抽風機。自動監測報警系統在煤氣漏入通風系統時，自動關閉風門、開啟地面抽風機、關閉采區氣化劑管道。
[0012]實施本發明，相鄰煤巷氣化爐之間的隔離煤柱，支撐采空區煤層頂板的老頂不塌落，控制污染高度。在采區結束生產煤氣后，每條氣化煤巷兩端構筑密閉墻，其內充滿水，清洗附著污染物。
[0013]本發明的優點，在于解決了現有煤的地下氣化技術存在的問題，礦井直接生產中熱值煤氣。
【附圖說明】
[0014]圖1前蘇聯1940年至今的煤的地下氣化圖
[0015]圖中，I為地面，2為煤層，3為下向注氣鉆孔及孔內的注氣管，4為煤氣鉆孔，5為反向燃燒形成的氣化通道。
[0016]圖2前蘇聯1940年至今煤的地下氣化的煤層氣化反應器圖
[0017]圖中，3為下向注氣管出氣管口，4為煤氣鉆孔孔口，5為氣化通道，6為不同時期煤層氣化煤壁，7為氣化終結時煤層氣化煤壁，其內為采空區。
[0018]圖3上向注氣煤巷氣化爐式氣化礦井圖
[0019]圖中，I為礦井進風井筒，2為礦井回風井筒，3為礦井產氣一翼礦井進風巷道，4為礦井產氣一翼礦井回風巷道，5為采區通風注氣巖巷，6為礦井煤氣井筒，7為礦井煤氣運輸巷道，8為煤層內的氣化煤巷，9為接替采區內的礦井煤氣運輸巷道，10為接替采區的采區通風注氣巖巷，11為接替采區氣化煤巷，12為接替采區內的礦井回風巷道，13為接替采區內的礦井進風巷道，14為采區邊界，15為密封墻，16為相鄰采區的氣化煤巷。
[0020]圖4上向注氣煤巷氣化爐式氣化礦井的采區結構圖
[0021]圖中，I為煤層，2為采區通風注氣巖巷，3為礦井進風巷道或礦井回風巷道，4為氣化煤巷，5為礦井煤氣運輸巷道，6為注氣巖孔和孔內的注氣管，7為鉆場巖巷，8為氣壓調控室，9為氣壓調控室，10為密閉墻，11為注氣管管口。
[