[发明专利]多井管网状煤层气开采及煤地下气化装置

说明书

技术领域

本发明属于煤层气开采技术和煤地下气化技术领域，特别是一种多井管网状煤层气开采及煤地下气化装置。

背景技术

煤层气是指赋存在煤层中以甲烷为主要成分、以吸附在煤基质颗粒表面为主、部分游离于煤孔隙中或溶解于煤层水中的烃类气体，是煤的伴生矿产资源，属非常规天然气，是近一二十年在国际上崛起的洁净、优质能源和化工原料。目前，煤层气的开采一般有两种方式：一是地面钻井开采；二是井下瓦斯抽放系统抽出。通过地面开采和抽放后可以大大减少风排瓦斯的数量，降低了煤矿对通风的要求，改善了矿工的安全生产条件。我国煤层气资源丰富，居世界第三。每年在采煤的同时排放的煤层气在130亿立方米以上，合理抽放的量应可达到35亿立方米左右，煤层气的开采及利用具有广阔的前景。

煤地下气化将煤直接在地下变为煤气的一种利用方法。煤地下气化通常可分为有井式和无井式两种。无井式地下气化是应用定向井钻井技术，由地面钻出进气孔、排气孔和煤层中的气化通道，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。煤的地下气化可以更有效地利用当前技术难以开采的深煤层或薄煤层。

目前，还没有将煤层气的开采与煤地下气化进行结合的技术及装置。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种多井管网状煤层气开采及煤地下气化装置，其结构设计合理，对煤层气开采及煤地下气化均可适用。

一种多井管网状煤层气开采及煤地下气化装置，其特征在于：由垂直中心排气管和多个垂直井管组成，垂直中心排气管与所述多个垂直井管以及多个井管各自之间的地下部分均通过定向井进行贯通。

而且，所述的多个垂直井管包括送空气井管、抽煤气井管、排地下水井管、点火井管及控制通道。

本发明的优点和有益效果为：

1、本发明的多井管网状煤层气开采及煤地下气化装置，适于先采煤层气再将煤地下气化，而且适应性强，对已报废井，大倾角煤藏，深层煤藏，分层煤藏均可适用。

2、本多井管网状煤层气开采及煤地下气化装置，在地表形成牢固的支撑，有效的防止地表的坍塌。

3、本发明多井管网状煤层气开采及煤地下气化装置，是采煤层气和地下煤气化技术的结合，对煤碳资源的综合利用更合理，更科学，更经济，减少重复投资，为煤层气的采集技术和煤地下气技术的发展和提高，提供了更为可靠的技术支撑和保证。

4、本发明多井管网状装置满足了采煤层气和地下煤气化生产的需要，实现无井地下煤层气采集和煤气化的生产安全便捷和可靠，为实现美丽中国，低碳经济，科学发展和调整产业结构提供新支撑点，达到合理投资和煤碳资源的综合利用，更具合理性，科学性及经济性。

附图说明

图1为本发明的结构示意图（剖视图）；

图2为图1的俯视图。

附图标记说明：

1-垂直中心排气管、2-垂直井管、3-煤层、4-定向井、5-送空气井管、

6-抽煤气井管、7-排地下水井管、8-点火井管、9-控制通道。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。

一种多井管网状煤层气开采及煤地下气化装置，其创新之处在于：由垂直中心排气管1和多个垂直井管2组成，垂直中心排气管与所述多个垂直井管以及多个井管各自之间的地下部分均通过定向井4进行贯通。形成网状的煤层3的采煤层气通道或地下煤气化通道。多个垂直井管包括送空气井管5、抽煤气井管6、排地下水井管7、点火井管8及控制通道9。多个垂直井管的间距4～10M，井孔径Ф200~400mm。

定向井可以为水平井或射孔，水平井或射孔构成煤层气和煤气化的通道，可满足采煤层气和地下煤气化的技术要求。

本发明多井管网状煤层气开采及煤地下气化装置的工作过程为：

首先进行煤层气的开采，利用抽煤气井管对煤层气进行抽取。

再进行煤地下气化，利用点火井管进行点火，并利用送空气进行进行输送助燃气体，通过排地下水井管实现地下水的排出，并利用控制通道实现对助燃气体的气压等进行控制。

本多井管网状煤层气开采及煤地下气化装置，送空气井管、抽煤气井管、排地下水井管、点火井管均至少为一个，当然可根据实际生产情况设置成为多个送空气井管、多个抽煤气井管、多个排地下水井管、多个点火井管。