[发明专利]监控煤炭地下气化通道贯通的方法、装置及系统

说明书

技术领域

本发明涉及煤炭地下气化技术，尤其涉及一种监控煤炭地下气化通道贯通的方法、装置及系统。

背景技术

煤炭地下气化就是将地下煤炭通过热化学反应原地转化为可燃气体的技术。

气化之前，需要从地面向下打至少两个钻孔到煤层。其中，一个钻孔（以下简称进气孔）用于将气化剂如空气、水蒸汽、富氧空气等输出到煤层，以对煤层进行气化；另一个钻孔用于把气化后产生的可然气体输送到地面。

由于煤层的天然渗透能力很差，因此在通过钻孔将气化剂输出到煤层之前，还需要在钻孔底部之间沿煤层构建高渗透性通道，用于以保证通过钻孔输入的气化剂能顺畅提供给煤层，并且，煤层气化后可以顺畅排出煤气至钻孔。其中，高渗透性通道即煤炭地下气化通道，构建高渗透性通道的过程也即贯通煤炭地下气化通道的过程。此外，贯通的煤炭地下气化通道还可以提供气化反应所必需的热条件。

但是，现有的煤炭地下气化通道贯通缺少必要的监控手段。

发明内容

本发明的目的在于提出一种监控煤炭地下气化通道贯通的方法、装置及系统，以实现对煤炭地下气化通道贯通的监控。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种监控煤炭地下气化通道贯通的方法，包括：

检测待贯通的煤炭地下气化通道上方的地表放射性物质的变化率；

根据检测到的所述放射性物质的变化率，获得所述放射性物质的变化率等值线；

根据获得的所述变化率等值线获得所述待贯通的煤炭地下气化通道的贯通状态。

一种监控煤炭地下气化通道贯通的装置，包括：

检测模块，用于检测待贯通的煤炭地下气化通道上方的地表放射性物质的变化率，所述预设范围的中心线为两个钻孔的孔口所在的直线，待贯通的煤炭地下气化通道位于所述两个钻孔的底部之间；

等值线获取模块，用于根据所述检测模块检测到的所述放射性物质的变化率，获得所述放射性物质的变化率等值线；

状态获得模块，用于根据所述等值线获取模块获得的所述变化率等值线，获得所述待贯通的煤炭地下气化通道的贯通状态。

一种监控煤炭地下气化通道贯通的系统，包括：放射性物质检测器及上述监控煤炭地下气化通道贯通的装置，所述放射性物质检测器用于检测待贯通的煤炭地下气化通道上方的地表放射性物质析出率，所述装置根据所述放射性物质检测器检测到的放射性物质析出率，对所述煤炭地下气化通道贯通进行监控。

本发明提供的监控煤炭地下气化通道贯通的方法、装置及系统，通过检测放射性物质的变化率以及获得所述放射性物质的变化率等值线，并根据获得的所述变化率等值线获得所述待贯通的煤炭地下气化通道的贯通状态，实现了对煤炭地下气化通道贯通的监控。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种监控煤炭地下气化通道贯通的方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的监控煤炭地下气化通道贯通的方法中放射性物质的变化率等值线的示意图；

图3为本发明实施例提供的另一种监控煤炭地下气化通道贯通的方法的流程图；

图4为图3所示的监控煤炭地下气化通道贯通的方法中的检测点布局图；

图5为本发明实施例提供的一种监控煤炭地下气化通道贯通的装置的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的一种监控煤炭地下气化通道贯通的系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

图1为本发明实施例提供的一种监控煤炭地下气化通道贯通的方法的流程图。如图1所示，该方法包括：

步骤11、检测待贯通的煤炭地下气化通道上方的地表放射性物质的变化率。

煤炭地下气化通道的贯通方法有空气火力渗透法、水力压裂法、电力贯通法和定向钻勾通法等，这些贯通方法在原理和实施方式上存在差异但过程本质相似，都是借助外力增加煤层空隙和裂隙，以提高煤层的透气性。

而煤系地层大都含有较高的放射性元素，多孔介质的孔隙和裂隙是其运移的主要通道，在连通孔隙和裂隙中的运移要比穿过介质的结晶颗粒运移容易的多。当贯通煤炭地下气化通道时，地下煤层由于外力的作用发生氧化升温、煤层裂隙增加，物理化学形式发生改变时，其周围及上覆岩层中天然放射性元素析出率增大，在地面形成放射性异常。该异常可作为反映地质变化的信息而被检测出来，检测数据经过专用软件处理后，可得出位置、范围，发展的趋势，从而可对贯通过程进行监控和对贯通进行预测。