一種地下氣化方法及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及煤炭氣化領(lǐng)域，特別涉及一種地下氣化方法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]煤炭地下氣化就是將處于地下的煤進(jìn)行可控制的燃燒，通過對(duì)煤的熱作用及化學(xué)作用而產(chǎn)生可燃?xì)怏w的過程。地下氣化爐是由進(jìn)氣井、氣化通道、出氣井及輔助監(jiān)測(cè)井所組成，氣化劑從進(jìn)氣井注入，在氣化通道內(nèi)與煤層發(fā)生復(fù)雜的熱化學(xué)反應(yīng)，生成的煤氣沿氣化通道和出氣井輸送至地面。
[0003]目前的地下氣化爐在運(yùn)行期間主要注重一次開采的煤炭采收，通常由于地下氣化井下氣化過程相對(duì)不易控制，由于煤層被氣化采空后，煤層頂板易發(fā)生垮落現(xiàn)象，影響地下環(huán)境，因此，氣化過程中需要在地下采空區(qū)設(shè)置相應(yīng)的預(yù)留煤柱，用于地下氣化完對(duì)采空區(qū)進(jìn)行支護(hù)。這樣導(dǎo)致了采空區(qū)會(huì)殘留相當(dāng)部分的煤資源無(wú)法開采，造成地下煤炭資源回采率較低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決目前現(xiàn)有的地下氣化爐一次氣化開采后，殘留的煤炭資源無(wú)法回采的技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種地下氣化方法和系統(tǒng)。
[0005]本發(fā)明提供了一種地下氣化方法，用于對(duì)氣化完畢的地下氣化爐進(jìn)行二次氣化，包括:
[0006]步驟一，預(yù)定量的不可燃?xì)怏w從所述地下氣化爐的出氣孔通入所述地下氣化爐，然后將含氧氣體從所述地下氣化爐的出氣孔通入所述地下氣化爐生產(chǎn)煤氣，所述煤氣從所述地下氣化爐的進(jìn)氣孔排出，采集所述地下氣化爐的第一出氣熱值及所述煤氣的第一含氧體積分?jǐn)?shù)；
[0007]步驟二，在所述第一含氧體積分?jǐn)?shù)不超過第一預(yù)定百分?jǐn)?shù)，且所述第一出氣熱值下降的百分?jǐn)?shù)達(dá)到第二預(yù)定百分?jǐn)?shù)時(shí)，預(yù)定量的不可燃?xì)怏w從所述地下氣化爐的進(jìn)氣孔通入所述地下氣化爐，然后將所述含氧氣體從所述地下氣化爐的進(jìn)氣孔通入所述地下氣化爐生產(chǎn)煤氣，所述煤氣從所述地下氣化爐的出氣孔排出，采集所述地下氣化爐的第二出氣熱值及所述煤氣的第二含氧體積分?jǐn)?shù)；
[0008]步驟三，在所述第二含氧體積分?jǐn)?shù)不超過所述第一預(yù)定百分?jǐn)?shù)，且所述第二出氣熱值下降的百分?jǐn)?shù)達(dá)到所述第二預(yù)定百分?jǐn)?shù)時(shí)，繼續(xù)執(zhí)行步驟一和步驟二，直至所述第一含氧體積分?jǐn)?shù)或所述第二含氧體積分?jǐn)?shù)超過所述第一預(yù)定百分?jǐn)?shù)。
[0009]進(jìn)一步地，所述第一預(yù)定值為1% ;和/或，
[0010]所述第二預(yù)定百分?jǐn)?shù)為10% -50%中任一百分?jǐn)?shù)。
[0011 ] 進(jìn)一步地，所述第二預(yù)定百分?jǐn)?shù)為30 %。
[0012]進(jìn)一步地，在所述步驟一之前還包括，排出所述地下氣化爐內(nèi)存氣。
[0013]進(jìn)一步地，所述進(jìn)氣孔為定向鉆井，所述出氣孔為垂直井；或，
[0014]所述進(jìn)氣孔為垂直井，所述出氣孔為定向鉆井。
[0015]進(jìn)一步地，所述進(jìn)氣孔為第一垂直井，所述出氣孔為第二垂直井；或，
[0016]所述進(jìn)氣孔由定向鉆孔和第一垂直井組成，所述出氣孔為第二垂直井。
[0017]進(jìn)一步地，所述進(jìn)氣孔由第一垂直井和第二垂直井組成，所述出氣孔為第三垂直井。
[0018]進(jìn)一步地，所述第一含氧體積分?jǐn)?shù)和所述第二含氧體積分?jǐn)?shù)為所述地下氣化爐生產(chǎn)的煤氣經(jīng)干燥后的煤氣含氧體積分?jǐn)?shù)。
[0019]本發(fā)明還提供一種地下氣化系統(tǒng)，用于對(duì)氣化完畢的地下氣化爐進(jìn)行二次氣化，包括:
[0020]反風(fēng)氣化單元，其配置為，用于將含氧氣體從所述地下氣化爐的出氣孔通入所述地下氣化爐生產(chǎn)煤氣，并將所述煤氣從所述地下氣化爐的進(jìn)氣孔排出；
[0021]第一采集單元，其配置為，用于采集反風(fēng)氣化單元工作情況下的所述地下氣化爐的第一出氣熱值及所述煤氣的第一含氧體積分?jǐn)?shù)；
[0022]第一判斷單元，其配置為，用于判斷所述第一含氧體積分?jǐn)?shù)是否不超過第一預(yù)定百分?jǐn)?shù)，以及，所述第一出氣熱值下降的百分?jǐn)?shù)是否達(dá)到第二預(yù)定百分?jǐn)?shù)；
[0023]正風(fēng)氣化單元，其配置為，用于將預(yù)定量的不可燃?xì)怏w從所述地下氣化爐的進(jìn)氣孔通入所述地下氣化爐，然后將所述含氧氣體從所述地下氣化爐的進(jìn)氣孔通入所述地下氣化爐生產(chǎn)煤氣，將所述煤氣從所述地下氣化爐的出氣孔排出；
[0024]第二采集單元，其配置為，用于采集正風(fēng)氣化單元工作情況下的所述地下氣化爐的第二出氣熱值及所述煤氣的第二含氧體積分?jǐn)?shù)；
[0025]第二判斷單元，其配置為，用于判斷所述第二含氧體積分?jǐn)?shù)是否不超過第二預(yù)定百分?jǐn)?shù)，以及，所述第二出氣熱值下降的百分?jǐn)?shù)是否達(dá)到第一預(yù)定百分?jǐn)?shù)；
[0026]控制單元，其配置為，用于將預(yù)定量的不可燃?xì)怏w從所述地下氣化爐的出氣孔通入所述地下氣化爐后繼續(xù)執(zhí)行步驟二和步驟三，直至所述第一含氧體積分?jǐn)?shù)或所述第二含氧體積分?jǐn)?shù)超過所述第一預(yù)定百分?jǐn)?shù)。
[0027]進(jìn)一步地，所述第一預(yù)定百分?jǐn)?shù)為10% -50%中的百分?jǐn)?shù)；和/或，
[0028]所述第二預(yù)定值為I %。
[0029]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于:
[0030]本發(fā)明提供的一種地下氣化方法，用于對(duì)氣化完畢的地下氣化爐進(jìn)行二次氣化，在排盡地下氣化爐內(nèi)存氣的情況下，利用地下氣化爐原有的進(jìn)氣孔和出氣孔，進(jìn)行反方向通含氧氣體生產(chǎn)煤氣，在地下氣化爐的出氣熱值降低到預(yù)定值后向地下氣化爐通預(yù)定量的不可燃?xì)怏w后，再正方向通含氧氣體生成煤氣，兩種氣化方法交替執(zhí)行來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)地下氣化爐內(nèi)殘留煤炭的開采，有效提高地下氣化爐回采率
【附圖說(shuō)明】
[0031]構(gòu)成本發(fā)明的一部分的附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0032]圖1為本發(fā)明實(shí)施例中地下氣化方法的流程圖；
[0033]圖2為實(shí)施例一中使用本發(fā)明實(shí)施例方法的地下氣化爐的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034]圖3為實(shí)施例二中使用本發(fā)明實(shí)施例方法的地下氣化爐的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0035]圖4為實(shí)施例三中使用本發(fā)明實(shí)施例方法的地下氣化爐的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0036]圖5為實(shí)施例四中使用本發(fā)明實(shí)施例方法的地下氣化爐的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0037]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0038]需要說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。本實(shí)施例所提及的水平面均為垂直于重力方向的平面。下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的各優(yōu)選實(shí)施例作進(jìn)一步說(shuō)明:
[0039]本發(fā)明提供的地下氣化方法，用于對(duì)氣化完畢的地下氣化爐進(jìn)行二次氣化，包括:
[0040]步驟一，預(yù)定量的不可燃?xì)怏w從所述地下氣化爐的出氣孔通入所述地下氣化爐，然后將含氧氣體從所述地下氣化爐的出氣孔通入所述地下氣化爐生產(chǎn)煤氣，所述煤氣從所述地下氣化爐的進(jìn)氣孔排出，采集所述地下氣化爐的第一出氣熱值及所述煤氣的第一含氧體積分?jǐn)?shù)；
[0041]步驟二，在所述第一含氧體積分?jǐn)?shù)不超過1%，且所述第一出氣熱值下降的百分?jǐn)?shù)達(dá)到30%時(shí)，預(yù)定量的不可燃?xì)怏w從所述地下氣化爐的進(jìn)氣孔通入所述地下氣化爐，然后將所述含氧氣體從所述地下氣化爐的進(jìn)氣孔通入所述地下氣化爐生產(chǎn)煤氣，所述煤氣從所述地下氣化爐的出氣孔排出，采集所述地下氣化爐的第二出氣熱值及所述煤氣的第二含氧體積分?jǐn)?shù)；
[0042]步驟三，在所述第二含氧體積分?jǐn)?shù)不超過所述I %，且所述第二出氣熱值下降的百分?jǐn)?shù)達(dá)到所述30%時(shí)，預(yù)定量的不可燃?xì)怏w從所述地下氣化爐的出氣孔通入所述地下氣化爐后繼續(xù)執(zhí)行步驟二和步驟三，直至所述第一含氧體積分?jǐn)?shù)或所述第二含氧體積分?jǐn)?shù)超過所述I %。
[0043]作為其他選擇，在步驟二和步驟三中，第二預(yù)定百分?jǐn)?shù)為也可以是10%或20%或40%或50%，只要是10% -50%中的任一百分?jǐn)?shù)即可，體積百分?jǐn)?shù)可以根據(jù)實(shí)際工況確定，在此不做限定。
[0044]在步驟一之前還可以包括，排出一次氣化完畢后的地下氣化爐內(nèi)存氣。
[0045]其中，含氧氣體為富氧氣體