[发明专利]一种实时检测煤炭地下气化竖直钻孔底部温度的方法

说明书

本发明公开了一种实时检测煤炭地下气化竖直出气钻孔底部温度的方法，该方法通过地上模拟实验建立钻孔底部温度与出口温度、出气通道煤气流量、出气通道长度之间的定量函数关系；现场检测竖直出气钻孔底部温度与模拟实验计算出的出气钻孔底部温度确定修正系数；根据现场修正系数；确定现场出气钻孔底部温度与出口温度、出气通道煤气流量、出气通道长度之间的实际函数关系；根据现场出气通道长度和实时检测的出口温度、出气通道煤气流量计算出现场出气钻孔底部温度，从而实现竖直出气钻孔底部温度的实时检测，本发明提出的实时检测煤炭地下气化竖直钻孔底部温度的方法，简单易行，不需要复杂的设备，成本低。

技术领域

本发明涉及一种温度检测方法，特别涉及一种实时检测煤炭地下气化竖直钻孔底部温度的方法。

背景技术

煤炭地下气化技术是一种将埋藏在地下的煤炭进行直接的、有控制的燃烧，通过煤的热作用及化学作用，产生可燃气体的过程。众所周知，地下气化炉是有至少一条进气通道，一条出气通道和进气通道和出气通道之间的气化通道组成。其中进气通道用以将空气、氧气等气化剂送入到煤层中，在气化通道中反应，产生的气体从出气通道中输送出，到地面进行后续的加工和利用。由于施工方便和性价比高，出气通道常常采取竖直钻孔。

随着气化反应的进行，反应高温区从进气通道逐渐往出气竖直钻孔推移，当接近到出气竖直钻孔的底部时，意味着其底部已经基本采空，会导致钻孔附近地应力发生变化使煤层非常容易错断，错断后易导致煤气直接泄露或地下水涌入气化炉，而迫使气化炉中止运行，造成经济损失，同时，垂直钻孔受热胀冷缩后容易移位，导致钻孔与地层含水层之间封闭不良，引起地下水渗漏及煤气逸散，不但使气化过程无法安全运行，而且会引起地下水的污染，增加气化环境污染的风险性，所以实时监控竖直钻孔的底部温度非常必要。

为了取得出气竖直钻孔的温度，就必须将温度检测元件安装在出气钻孔中，出气通道中输送的是未经处理的水煤气，气氛比较复杂，有腐蚀性，所以在出气通道中安装的温度检测装置使用周期寿命非常短，且常常被煤气中的杂质所包围，无法准确取得出气通道的底部温度，所以在实际的煤炭地下气化炉中无法知晓出气钻孔底部的温度。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种实时检测煤炭地下气化竖直钻孔底部温度的方法。

该方法通过地上模拟实验建立竖直出气钻孔底部温度与出口温度、出气通道煤气流量、出气通道长度之间的定量函数关系；根据现场实地检测竖直出气钻孔孔底部温度和利用孔口温度、煤气流量、钻孔长度计算得出的孔底温度确定修正系数；根据现场修正系数，确定现场竖直出气钻孔底部温度与出口温度、出气通道煤气流量、出气通道长度之间的实际函数关系；根据现场出气通道长度和实时检测的出口温度、出气通道煤气流量计算出现场竖直出气钻孔底部温度，从而实现竖直出气钻孔底部温度的实时检测。本发明提出的检测煤炭地下气化温竖直钻孔底部温度的方法简单易行、不需要复杂的设备，成本低。

为实现上述目的，本发明采用以下技术手段：

本发明提供一种实时检测煤炭地下气化竖直钻孔底部温度的方法，包括以下步骤：

(a)通过地上模拟实验建立竖直出气钻孔底部温度与竖直出气钻孔孔口温度、煤气流量、钻孔长度之间的定量函数关系；

(b)根据现场实地检测竖直出气钻孔孔底部温度和利用孔口温度、煤气流量、钻孔长度计算得出的孔底温度确定修正系数；

(c)根据现场修正系数，确定现场竖直出气钻孔底部温度与孔口温度、煤气流量、钻孔通道长度之间的实际函数关系；

(d)根据现场钻孔长度和实时检测的孔口温度、煤气流量计算出现场竖直出气钻孔底部温度。

进一步的，所述步骤(a)包括以下步骤：

(a1)通过地上模拟实验建立竖直出气钻孔底部温度与孔口温度、煤气流量、钻孔长度之间的数组；