[发明专利]一种地下原煤气化的方法

说明书

本发明属于原煤气化技术领域，公开了一种地下原煤气化的方法。在煤矿井巷，于煤层底板(离煤层≦0.5m)处进行深部爆破，紧接着就供入相应蒸汽对地下原煤蒸养。同理，从煤层顶板(伪顶与直接顶)(距煤层≦0.5m)处，依样进行深孔爆破，即将煤层的上下外围圈实施破坏，导致煤层中瓦斯解吸成为游离瓦斯。然后，距爆破口一定范围(3～5m)，再埋地下管线进行瓦斯抽放，一般甲烷浓度可达20～26m³/t。其单位时间产气量，则与其煤厚及深孔接触的煤层表面积的大小成正比关系；其产气总时间(服务年限)则与煤量成正比关系。

技术领域

本发明属于原煤气化技术领域，尤其涉及一种地下原煤气化的方法。

背景技术

目前，业内常用的现有技术是这样的：主要有固定床气化、流化床气化和气流床气化三大类。固定床气化存在诸多缺点，为防止气化过程的灰渣熔结，蒸汽用量较大，使湿煤气显热消耗大，加之煤气中的干馏产物(焦油、酚等)未能气化，又会降低煤气化效率，增加粗煤气净化设备的投资和能耗。该类型气化更适用于褐煤、年青烟煤气化制备城市煤气和焦油能集中加工的场合，其单炉容量较小，不太适用于工业大型气化。流化床气化缺点是操作温度低，仅适合褐煤和高活性烟煤；气流夹带使灰渣和飞灰中未转化碳量较高，应用不广。气流床气化是气化剂夹带着粉煤或水煤浆高速喷入气化炉膛内，煤粉与气化剂立即发生燃烧和气化反应，转化为煤气和熔渣。熔融灰渣在气化炉被激冷固化，定期排放。目前，为了解决各类气化工艺的不足之处，人们提出许多新的气化工艺，如采用灰熔聚流化床气化炉以适应高灰含量、高灰熔点的煤；采用两段式气流床工艺以降低粗煤气的温度，提高了CH₄等轻质碳氢化合物的含量和合成煤气的低位发热量，但不利于化工合成。

现有技术存在这样或那样的不足和缺陷。其实最大的不足是扰动了地下原煤，使煤体结构遭受或多或少的支离破碎。本地下原煤气化的方法，采取直接在地下气化的方式，不扰动煤层，也不破坏煤岩结构，能让解吸后的瓦斯沿着指定的管道运输至地面抽放站。直接解决了煤层免开采，不惧怕瓦斯爆炸和煤与瓦斯突出等矿山灾害问题。对于绿色开采煤炭资源，不破坏当地地质环境，避免采空区泛滥成灾具有重大现实意义和划时代的历史意义。

综上所述，现有技术存在的问题是：

(1)工业广场或块煤气化厂噪音大，给现场操作人员的身体健康带来极为不利的影响。

(2)固定床气化，蒸汽用量较大，热消耗大，增加粗煤气净化设备的投资和能耗。

(3)固定床气化操作温度低，仅适合褐煤和高活性烟煤，其他煤阶不能气化，适用面窄。

(4)气流床气化是气化剂夹带着粉煤或水煤浆高速喷入气化炉膛内，并转化为煤气和熔渣，易堵塞洗气、渣水系统。

(5)扰动了地下原煤，使煤体结构遭受或多或少的支离破碎。

(6)早期煤气化后资源的利用率不高。

解决上述技术问题的难度：地下原煤的准确定位问题，以及通过钻孔爆破后煤层顶底板，不扰动煤层，不破坏煤岩结构，比较困难。甲烷是气体流，能让所有解吸后的瓦斯沿着指定的管道运输至地面抽放站，也较难控制。

解决上述技术问题的意义：将煤炭资源开发成为更加环保、高效的能源，同时减少不必要的损耗，降低成本，而且提高水煤气的产能，达到资源的最大化利用，满足煤化工生产的技术要求。直接解决了煤层免开采，不惧怕瓦斯爆炸和煤与瓦斯突出等矿山灾害问题。对于绿色开采煤炭资源，不破坏当地地质环境，避免采空区泛滥成灾具有重大现实意义和划时代的历史意义。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种地下原煤气化的方法。

本发明是这样实现的，一种地下原煤气化的方法，所述地下原煤气化的方法包括：