[發明專利]煤炭地下氣化的鉆孔及其構造方法

在審

• 申請號: 201710623726.4
• 申請日: 2017-07-27
• 公開（公告）號: CN107191174A
• 公開（公告）日: 2017-09-22
• 發明（設計）人: 徐斌;張樹川;鄭林;杜慧華;徐軍
• 申請（專利權）人: 新疆國利衡清潔能源科技有限公司
• 主分類號: E21B43/295
• 分類號: E21B43/295;E21B7/00;E21B7/18;E21B7/28
• 代理公司: 北京智橋聯合知識產權代理事務所(普通合伙)11560
• 代理人: 鮑相如

技術領域

本發明涉及煤炭開采技術，具體涉及一種煤炭地下氣化的鉆孔及其構造方法。

背景技術

煤炭地下氣化技術是一種將埋藏在地下的煤炭進行直接的、有控制的燃燒，通過煤的熱作用及化學作用，產生可燃氣體的過程。顯然的，為了維持可控制的地下燃燒，需要從地表鉆取至煤炭層或者煤炭層底板的一些列鉆孔，各鉆孔分別用于向地下燃燒區輸送各類反應物(如氣化劑)，或者由地下燃燒區將反應生產物輸出至地表，又或者進行設備(如管線)布置，乃至進行其它物料的輸送。

圖1為現有技術中鉆孔的結構示意圖，其從地表延伸至煤炭層，其中從地表延伸至煤炭層的頂板的部分通過套管和水泥進行全固井。如申請號為201010532068.6，公開日為2012.05.23，名稱為“一種煤炭地下氣化鉆孔井身結構及其構造方法”的發明專利申請提供的就是這樣的鉆孔，通過這樣的鉆孔在地表和煤炭層之間實現物質輸送或設備布置。

現有技術的不足之處在于，煤炭層經過氣化后會形成燃空區，原先由煤炭層進行支撐的頂板此時由于支撐開始發生垮塌、變形乃至斷裂，這些變化會對鉆孔的孔壁和套管施加拉伸、扭曲以及剪切力，如此使得鉆孔容易發生損壞乃至損毀，進而失去工作能力。

發明內容

本發明的目的是提供一種煤炭地下氣化的鉆孔及其構造方法，以解決現有技術中的上述不足之處。

為了實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種煤炭地下氣化的鉆孔構造方法，包括以下步驟：

101、開鉆第一孔，所述第一孔從地表延伸至煤炭層的底板；

102、對所述第一孔的側壁進行洞穴開鑿，所述洞穴的頂部位于煤炭層的頂板中，所述洞穴的底部位于所述底板上；

103、在所述洞穴中制造與所述洞穴的外形相契合的支撐體；

104、開鉆第二孔，所述第二孔的一端位于所述支撐體頂端并與所述第一孔連通，所述第二孔的另一端位于所述煤炭層中。

上述的鉆孔構造方法，步驟101進一步包括以下步驟：

1011、開鉆第一孔的第一段，所述第一段由地表延伸至所述煤炭層的頂板；

1012、對所述第一段設置防護套管；

1013、開鉆第一孔的第二段，所述第二段從所述第一段的末端延伸至所述煤炭層的底板。

上述的鉆孔構造方法，步驟102中，所述洞穴的開鑿方法可以是氣體動力激動、水力噴射、機械擴徑以及爆破造穴中的一種或者多種組合。

上述的鉆孔構造方法，步驟103包括：

向所述洞穴中充填水泥漿凝固后形成所述支撐體。

上述的鉆孔構造方法，所述第一孔的底部位于所述底板以下0～60米，所述第一孔的深度由鉆孔孔徑、沉渣量以及煤炭層涌水量中一者或多者進行確定。

上述的鉆孔構造方法，步驟102之后還包括：

102’對所述洞穴進行清洗以排出煤屑。

本發明實施例還提供一種煤炭地下氣化的鉆孔，包括從地表延伸至煤炭層的頂板的第一孔，還包括支撐體、以及貫穿所述支撐體的第二孔，所述支撐體的頂部位于所述煤炭層的頂板中，所述支撐體的底部位于所述底板上，所述第二孔的一端與所述第一孔連通，所述第二孔的另一端位于所述煤炭層中。

上述的鉆孔，優選的，所述第二孔有兩個或以上，多個所述第二孔在所述第一孔的徑向或軸向上交錯布置。

上述的鉆孔，進一步的，還包括與第一孔連通的口袋孔，所述口袋孔位于所述第一孔的延長線上，所述口袋孔的一端位于所述底板中。

上述的鉆孔，優選的，所述支撐體的底部嵌于所述底板中。

在上述技術方案中，本發明提供的煤炭地下氣化的鉆孔，在煤炭層內設置一支撐體，支撐體從煤炭層的底板支撐到頂板，如此防止頂板變形和塌落，從而保護位于頂板中的鉆孔。

由于上述鉆孔具有上述技術效果，該鉆孔的構造方法也應具有相應的技術效果。

附圖說明

為了更清楚地說明本申請實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明中記載的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為現有技術中鉆孔的結構示意圖；

圖2為本發明實施例提供的鉆孔構造方法的開鑿洞穴步驟的結構示意圖；

圖3為本發明實施例提供的鉆孔構造方法的制造支撐體步驟的結構示意圖；

圖4為本發明一種實施例提供的鉆孔的結構示意圖；