煤炭地下气化系统及其构建方法.pdf

(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CN107178355A(43)申请公布日2017.09.19(21)申请号201710575435.2(22)申请日2017.07.14(71)申请人新疆国利衡清洁能源科技有限公司地址838200新疆维吾尔自治区吐鲁番地区鄯善县火车站镇沙尔湖库木塔格新六区（沙尔湖矿区）(72)发明人徐斌杜慧华徐军徐建红(74)专利代理机构北京工信联合知识产权代理有限公司11266代理人郭一斐(51)Int.Cl.E21B43/295(2006.01)E21C41/18(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图3页(54)发明名称煤炭地下气化系统及其构建方法(57)摘要本发明提供了一种煤炭地下气化系统及其构建方法。其中，该系统包括：气化炉和隔水结构；其中，气化炉设置在气化煤层中，用以将气化煤层的原煤经气化反应转化为煤气；隔水结构设置在气化煤层的外围，以使气化煤层周围的水分与气化煤层隔离。本发明中的气化煤层的外围设置有隔水结构，进而阻止了地下水从含水层涌入气化煤层内，从而避免了气化炉中的热量被地下水消耗而导致的气化工作面的温度偏低，保证了地下煤层气化过程的正常进行，同时，隔水结构也可以防止气化过程产生的污染物扩散到地下而扩散到煤层四周的地层中。此外，隔水结构还可以防止气化过程中气化煤层中产生的煤气和热量向四周地层扩散，进而保证了产生煤气的量和煤层的气化速度。CN107178355ACN107178355A权利要求书1/1页1.一种煤炭地下气化系统，其特征在于，包括：气化炉(1)，其设置在气化煤层(2)中，用以将所述气化煤层(2)的原煤经气化反应转化为煤气；隔水结构(3)，其设置在所述气化煤层(2)的外围，以使所述气化煤层(2)周围的水分与所述气化煤层(2)隔离。2.根据权利要求1所述的煤炭地下气化系统，其特征在于，所述隔水结构(3)包括：沿所述气化煤层(2)外围设置至少一圈孔(31)；各所述孔(31)内和所述气化煤层(2)周围的岩体和/或土层的空隙内填充有隔水介质。3.根据权利要求2所述的煤炭地下气化系统，其特征在于，所述隔水介质为水泥砂浆或泥粘土。4.根据权利要求2所述的煤炭地下气化系统，其特征在于，各所述孔(31)沿所述气化煤层(2)的周向均匀设置。5.根据权利要求2所述的煤炭地下气化系统，其特征在于，各所述孔(31)均以所述气化煤层(2)为圆心围设于所述气化煤层(2)的外围。6.根据权利要求2至5中任一项所述的煤炭地下气化系统，其特征在于，各所述孔(31)均为垂直孔。7.一种利用权利要求1至6中任一项所述煤炭地下气化系统的构建方法，其特征在于，包括如下步骤：构建步骤，在气化煤层中构建用以将所述气化煤层的原煤经气化反应转化为煤气的气化炉；设置步骤，在所述气化煤层的外围设置用以使所述气化煤层周围的水分与所述气化煤层隔离的隔水结构。8.根据权利要求7所述的构建方法，其特征在于，所述设置步骤包括：第一钻设子步骤，沿所述气化煤层的周向钻设多个用以构成所述隔水结构的垂直孔；灌设子步骤，向各所述垂直孔中填充隔水介质；加压子步骤，对各所述垂直孔中的隔水介质施加压力，以使所述隔水介质渗入所述气化煤层周围的岩体和/或土层的空隙内。9.根据权利要求7所述的构建方法，其特征在于，在所述设置步骤之后还包括：清理步骤，所述气化煤层气化完成后，对所述气化炉内的污染物进行清理。10.根据权利要求9所述的构建方法，其特征在于，所述清理步骤包括：第二钻设子步骤，在所述隔水结构中钻设钻孔，以使所述气化煤层与含水层相连通；冲洗子步骤，将所述含水层中的水引入所述气化炉中，以对所述气化炉进行冲洗；抽水子步骤，将所述气化炉中的水抽出；密封子步骤，对所述隔水结构中钻设的钻孔进行密封。2CN107178355A说明书1/5页煤炭地下气化系统及其构建方法技术领域[0001]本发明涉及煤炭气化技术领域，具体而言，涉及一种煤炭地下气化系统及其构建方法。背景技术[0002]对于煤层的四周地层中所蕴含的丰富的地下水来说，当利用煤炭地下气化技术来开采该煤层时，地下水会不断涌入气化炉中，并且，在地下水经历一系列的相变过程中，气化炉中的热量将被地下水消耗，进而导致气化工作面的温度偏低，使得地下气化过程无法正常运行；另外，即使地下水的涌水量较小，对煤层的气化过程影响不大，但是气化过程中产生的污染物会扩散到地下水中，并随着地下水的流动扩散到煤层四周的地层中，进而使得污染范围不断扩大。因此，当煤层四周存在地下水时，无论其涌水量的大小，在对煤层进行气化时，地下水都会对气化过程产生影响。发明内容[0003]鉴于此，本发明提出了一种煤炭地下气化系统及其构建方法，旨在解决地下水涌入气化炉导致的气化过程无法正常进行以及污染物扩散的问题。[00