[发明专利]一种煤田火区压煤地下原位气化方法

摘要

本发明公开了一种煤田火区压煤地下原位气化方法，包括确定煤炭地下气化火源位置、地下煤田火区改造、煤炭地下气化作业等步骤。本煤田火区压煤地下原位气化方法改变传统的被动灭火思路，结合煤田火灾和煤炭地下气化技术，利用已探明的煤田火区，通过控制火源锋面燃烧状态将其改造为煤炭地下气化炉，进行煤田火区的煤炭地下气化，实现煤田火区转化利用和间接治理，减少火区压煤导致的资源浪费；充分利用了煤田火区火焰的热量，合理控制燃烧后改造为煤炭地下气化炉，不需构建专门的点火井，避免了煤炭地下气化所需要的复杂点火流程，大幅度减少了点火周期和点火能耗，特别适用于煤田火区的治理。

主权项

1.一种煤田火区压煤地下原位气化方法，其特征在于，具体包括以下步骤：a)确定煤炭地下气化火源位置：在采用探地雷达探测法圈定煤田火区大致范围及延烧方向的基础上，通过地面钻孔分析孔底温度、气体成分，确定地下火源的前缘位置，并根据煤层赋存状态、地质条件、水文参数选取合适的火焰峰面位置作为煤炭地下气化火源；b)地下煤田火区改造：在火源蔓延方向前方设定位置采用定向钻进技术从地面(1)向下施工两个钻孔作为注气孔(3)和产气孔(4)，注气孔(3)和产气孔(4)分别钻进至煤层(2)后，分别沿煤层(2)走向继续向后钻进设定距离形成进气通道(5)和产气通道(7)，进气通道(5)和产气通道(7)的钻孔终孔位置位于火源前锋面(12)前方，然后在进气通道(5)或产气通道(7)的钻孔终孔位置沿火源前锋面(12)在左右方向上的走向向产气通道(7)或进气通道(5)钻进、使进气通道(5)和产气通道(7)贯通形成气化炉(6)；采用定向钻进技术施工注气孔(3)和产气孔(4)的同时，采用封堵材料对位于火源前锋面(12)上方的煤田火区设定区域内的地表裂隙、塌陷孔洞等较大的漏风通道进行封堵处理，以控制漏风强度、减小火源前锋面(12)区域漏风强度至维持阴燃状态、减缓火源沿煤层的蔓延速度；采用定向钻进技术施工进气通道(5)和产气通道(7)至煤田火区的火源前锋面(12)前方的同时，通过钻孔灌注胶体封堵小裂隙以彻底阻断火源区域的供气通道；c)煤炭地下气化作业：首先安装后退式注气装置，后退式注气装置包括柔性注气管(9)和设置在地面(1)上的绞车(8)，将柔性注气管(9)置入进气通道(5)内，柔性注气管(9)的后端安装有喷头(11)和温度传感器(10)，柔性注气管(9)的前端与缠绕在绞车(8)上的绞绳连接，注气泵通过注气孔(3)向进气通道(5)内定量供给氧化剂，控制适宜的热解状态使火源前锋面(12)向前蔓延与气化炉(6)融合、将火源前锋面(12)改造为煤炭地下气化炉，所产生的气体通过产气通道(7)输送至地面；通过温度传感器(10)检测气化区域温度变化情况，当温度低于700℃时则判断该区域气化工作结束，然后控制绞车(8)动作牵引柔性注气管(9)向前移动设定距离，进而使气化工作面不断向前蔓延移动，待气化工作面前移至设定的气化停止线后，完成煤炭地下气化过程。