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(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112127868A(43)申请公布日2020.12.25(21)申请号202011031410.4(22)申请日2020.09.27(71)申请人中国地质大学(北京)地址100083北京市海淀区学院路29号(72)发明人许浩辛福东尹振勇郭景震曹灿吴京杰符芳亮刘丁(74)专利代理机构郑州豫开专利代理事务所(普通合伙)41131代理人朱俊峰(51)Int.Cl.E21B43/295(2006.01)E21B43/241(2006.01)E21B47/00(2012.01)权利要求书3页说明书8页附图9页(54)发明名称模拟煤炭地下气化与油页岩合采试验装置及其试验方法(57)摘要模拟煤炭地下气化与油页岩合采试验装置,包括实验柜、煤炭传送系统、煤气化反应系统和油页岩反应系统,煤炭传送系统固定设置在实验柜的一侧,煤气化反应系统设置在实验柜内,油页岩反应系统固定设置实验柜的上方,煤炭传送系统的输出端设置实验柜的顶部中心上方且位于油页岩反应系统的下方,煤气化反应系统与油页岩反应系统通过煤气化气出气管连接。本发明能够较真实地模拟地下煤的气化过程,并将煤炭地下气化所产生的高温煤气化气通入油页岩反应炉,模拟了油页岩在高温煤气化气的高温环境下的反应,实现了煤炭地下气化与油页岩合采的可行性,对研究煤炭地下气化与油页岩合采技术有重要的意义。CN112127868ACN112127868A权利要求书1/3页1.模拟煤炭地下气化与油页岩合采试验装置,其特征在于:包括实验柜、煤炭传送系统、煤气化反应系统和油页岩反应系统,煤炭传送系统固定设置在实验柜的一侧,煤气化反应系统设置在实验柜内,油页岩反应系统固定设置实验柜的上方,煤炭传送系统的输出端设置实验柜的顶部中心上方且位于油页岩反应系统的下方,煤气化反应系统与油页岩反应系统通过煤气化气出气管连接。2.根据权利要求1所述的模拟煤炭地下气化与油页岩合采试验装置,其特征在于:实验柜为长方体箱体,实验柜的顶板中部设有第一矩形开口,实验柜的顶板上通过法兰可拆卸固定连接有用于密封封堵第一矩形开口的第一箱盖,实验柜的底板下表面四周均设有一根固定支撑在地面上的第一支撑腿。3.根据权利要求2所述的模拟煤炭地下气化与油页岩合采试验装置,其特征在于:煤炭传送系统包括支撑平板和传送带输送机,支撑平板沿左右方向水平设置在实验柜的左侧上方,支撑平板的底部设置有若干根固定支撑在地面上的第二支撑腿,支撑平板的右侧边位于实验柜的中心上方,传送带输送机沿左右方向水平固定安装在支撑平板上,传送带输送机的右侧输出端与支撑平板的右侧边上下对齐。4.根据权利要求3所述的模拟煤炭地下气化与油页岩合采试验装置,其特征在于:煤气化反应系统包括气化炉和煤块压制装置,气化炉为长方体箱体,气化炉的截面尺寸小于第一矩形开口,气化炉的顶板中部设有第二矩形开口,气化炉的顶板上通过法兰可拆卸固定连接有用于密封封堵第二矩形开口的第二箱盖,煤块压制装置设置在气化炉内,气化炉的底板上固定安装有两个位于气化炉内部的透明观测筒,透明观测筒竖向设置,气化炉的底板上固定安装有两个第一电动推杆,两个第一电动推杆的伸缩杆均竖向设置,两个第一电动推杆的伸缩杆分别同中心伸入到两个透明观测筒内,两个第一电动推杆的伸缩杆顶部均设置有高温摄像头,气化炉的底板中心固定连接有一根与气化炉内部连通的气化剂进气管,气化剂进气管向下穿过实验柜的底板伸出实验柜,气化剂进气管上设置有第一压力表,煤气化气出气管的下端固定连接在气化炉的顶板上,煤气化气出气管与气化炉内部连通,煤气化气出气管向上穿过实验柜的顶板伸出实验柜,煤气化气出气管的上端与油页岩反应系统连接,煤气化气出气管的外部包裹有保温层,煤气化气出气管上设有一根位于实验柜上方的煤气化气收集管,煤气化气收集管上沿气体流动方向设置有阀门、第二压力表和煤气净化器,气化剂进气管的进口端连接有气化剂供应装置,煤气化气收集管的出口端连接有煤气化气收集装置,气化炉的顶板四周均安装有一个朝向气化炉内部喷水的喷水头,喷水头均通过水管与外部水源连接,气化炉的底板上安装有伸入气化炉内的点火装置、若干个温度传感器、若干个压力传感器、若干个湿度传感器和若干个组分测试装置,各个温度传感器沿直线由气化炉底板中心依次向左设置,各个压力传感器沿直线由气化炉底板中心依次向前设置,各个湿度传感器沿直线由气化炉底板中心依次向后设置,各个组分测试装置沿直线由气化炉底板中心依次向右设置。5.根据权利要求4所述的模拟煤炭地下气化与油页岩合采试验装置,其特征在于:煤块压制装置包括四个第二电动推杆和若干块竖直压板,四个第二电动推杆分别固定安装在气化炉的四个侧板中部,四个第二电动推杆的伸缩杆均水平设置,四个第二电动推杆的伸缩杆穿过气化