[发明专利]煤层地下气化方法

说明书

本发明涉及一种煤层地下气化方法，包括步骤：在欲气化煤层中建立气化通道；在所述欲气化煤层中布置多个爆炸装置，且所述多个爆炸装置分别对应所述欲气化煤层的多个煤层段；在所述气化通道中点火或引火以开始气化工艺；以及利用火焰移动加热方式逐一引爆所述多个爆炸装置以在对应的煤层段气化前对所述煤层段进行松动。本发明通过预先在欲气化煤层中安装爆破装置，一边通过爆破在煤层中增加裂隙一边气化，在每段煤层气化前完成对该段煤层的预松动，提高了气化效率。

技术领域

本发明是涉及煤层气化技术领域，特别是关于一种煤层地下气化方法。

背景技术

煤炭地下气化是在气化通道中的煤层中进行，其核心技术是促使气化剂(空气或氧气、水蒸气等)和地下煤层充分接触，通过对煤的热解作用以及化学作用，产生可燃气体。因此，气化反应波及的深度是个极为重要的参数，特别是无烟煤、贫煤、瘦煤等成岩煤、碳化程度很高的煤类，有时只在煤壁表面进行，不利于煤炭地下开采气化利用。

在气化过程中，煤层的裂隙率(层理、节理和裂隙的发育程度)直接影响气化剂和煤层接触程度的高低，因此煤层裂隙率决定了地下气化进行的难易程度甚至成败。煤层原生裂隙率是天然属性，一般随着煤炭变质程度的提高而降低，也就是低阶煤裂隙率较高，高阶煤裂隙率较低甚至很低，极其致密，使地下气化难于进行。

现有技术一般在建立气化通道后，对通道进行增隙；通常选择高压气体压裂等方式，增隙结束后进行气化工艺。而现有技术的煤层增隙只能通过高压气体使原有的煤层裂隙有所扩大，因为正常气化阶段的运行压力远低于增隙阶段的压力，因此，当从增隙阶段转向气化阶段后，运行压力会大幅降低，原有的煤层已经张开的煤层裂隙会随压力的降低而逐渐闭合，真正对气化阶段的影响很小，只能对增隙阶段的引火起到一定的作用。

发明内容

为克服现有技术存在的缺陷和不足，本发明实施例提供一种煤层地下气化方法。

具体地，本发明实施例提供的一种煤层地下气化方法，包括步骤：在欲气化煤层中建立气化通道；在所述欲气化煤层中布置多个爆炸装置，且所述多个爆炸装置分别对应所述欲气化煤层的多个煤层段；在所述气化通道中点火或引火以开始气化工艺；以及利用火焰移动加热方式逐一引爆所述多个爆炸装置以在对应的煤层段气化前对所述煤层段进行松动。

在本发明的一个实施例中，上述气化通道为定向钻孔或有井式巷道。

在本发明的一个实施例中，上述多个爆炸装置布置在所述欲气化煤层中的所述气化通道内。

在本发明的一个实施例中，上述多个爆炸装置埋设在所述欲气化煤层中的所述多个煤层段内。

在本发明的一个实施例中，上述多个爆炸装置内分别容置有受热后体积急剧膨胀而爆炸的惰性物质。

在本发明的一个实施例中，上述惰性物质为液态二氧化碳、液氮或液氩。

在本发明的一个实施例中，上述多个爆炸装置内分别容置有受热产生化学反应、反应生成物为惰性物质且反应后体积急剧膨胀而爆炸的物质。

在本发明的一个实施例中，在所述气化通道中点火或引火以开始气化工艺步骤进行之前，将可被烧掉的支护管放入所述气化通道、并在所述支护管内放置可移动注气管。

在本发明的一个实施例中，上述火焰移动加热是通过移动所述可移动注气管来进行。

在本发明的一个实施例中，上述多个爆炸装置内容置有促进煤层气化的催化剂。