[實用新型]煤炭地下氣化同軸管道裝置

有效

• 申請號: 201721365136.8
• 申請日: 2017-10-23
• 公開（公告）號: CN207499860U
• 公開（公告）日: 2018-06-15
• 發明（設計）人: 蘇發強;張文艷;南華;劉少偉;張輝;郭健卿
• 申請（專利權）人: 河南理工大學
• 主分類號: E21B43/295
• 分類號: E21B43/295;E21B7/20;E21B43/243
• 代理公司: 鄭州豫開專利代理事務所(普通合伙) 41131
• 代理人: 朱俊峰

煤炭地下氣化同軸管道裝置，包括設置在地面上并位于鉆孔周圍的支架，鉆孔內設置有沖孔管，沖孔管下端伸入到煤層上部邊緣，沖孔管上端同軸向連接有下外管，下外管的下端伸入到鉆孔上端口內并與沖孔管上端螺紋連接，下外管上設置有上外管，上外管上端口固定設置有上堵板，內管下端伸入到距離煤層底部，內管上螺紋連接有位于上堵板上的螺母，下外管固定設置在支架上，上外管的側部沿徑向方向連接有產氣管接頭。本實用新型只需從地面向地下目標煤層中鉆取單個鉆孔，氣化劑通過同軸內管導入地下目標煤層中，內管可以上下滑動來調節氣化劑注氣孔的位置，生產的煤氣可以由內管和同軸外管之前的圓環空腔排出地表，實現同時注入氣化劑和回收氣化煤氣。

技術領域

本實用新型屬于煤炭氣化技術領域，尤其涉及一種煤炭地下氣化同軸管道裝置。

背景技術

煤炭地下氣化是一種通過對地下煤層的可控燃燒和氣化反應，把煤直接轉化為可燃性氣體產品的工藝過程。產品氣通常被稱為合成氣，可以作為燃料生產、化工生產、發電等下游工藝的原料。該工藝過程集合了建井完井、地下采煤和煤氣化工藝技術，具有安全性好、投資小、效益高、污染少等優點。

目前傳統煤炭開采方法的資源回收率低（約30%）、普通煤礦開采中，會遺留大量地下的保護煤柱、邊角煤，“三下壓煤”，等，而且對于一些地質條件復雜，開采成本較高煤炭資源，則不能開采。由于人工作業而且地下環境復雜，導致事故頻繁造成人員的傷亡。但普通的煤炭地下氣化方法要求精準的地下氣化通道貫通技術，并對煤層厚度和地理、地質賦存條件也有一定的要求。

實用新型內容

本實用新型為了解決現有技術中的不足之處，提供一種成本低、安全可靠性強、易于操作、對煤層厚度及地質賦存條件要求條件小的煤炭地下氣化同軸管道裝置。

為解決上述技術問題，本實用新型采用如下技術方案：

煤炭地下氣化同軸管道裝置，包括設置在地面上并位于鉆孔周圍的支架，鉆孔的下端伸入到煤層內部，鉆孔內設置有沖孔管，沖孔管下端伸入到煤層上部邊緣，沖孔管上端同軸向連接有下外管，下外管的下端伸入到鉆孔上端口內并與沖孔管上端螺紋連接，下外管上端同軸向設置有上外管，下外管上部和上外管下部套設有管箍，管箍內圈均與下外管上部及上外管下部的外圓螺紋連接，上外管上端口固定設置有上堵板，上堵板的中心處開設有圓孔，圓孔內穿設有內管，內管下端伸入到距離煤層底部10-20cm的位置，內管下端低于沖孔管下端，內管上螺紋連接有位于上堵板上的螺母，螺母下端面與上堵板上表面之間設置有環形的密封墊板，下外管固定設置在支架上，上外管的側部沿徑向方向連接有產氣管接頭。

內管的下端口固定設置有下堵板，下堵板上開設有下注氣孔，內管下端側部沿圓周方向開設有若干個均位于煤層內的側注氣孔。

產氣管接頭的內側設置有溫度傳感器。

沖孔管下端緊挨目標煤層的上表面。

下外管與沖孔管之間的螺紋連接處、管箍內圈與下外管上部及上外管下部的外圓的螺紋連接處均設置有螺紋密封膠。

內管和沖孔管均由多節同軸向螺紋連接而成。

采用本實用新型進行煤炭地下氣化的方法，包括以下步驟：

（1）在地面垂直或一定傾角向下鉆孔，鉆到煤層底部后，即到達目標深度后停止鉆進；

（2）向鉆孔內下入沖孔管，沖孔管的外徑與鉆孔的內徑相當，沖孔管下端伸入到煤層上表面后停止下沖孔管，然后將下外管的下端擰到最上一節下沖孔管的上端，螺紋連接擰緊后，將下外管固定到支架上；

（3）將上外管同軸向放置到下外管上，將內管穿過上堵板上的圓孔向下下入到下外管和沖孔管內，當內管的下端低于沖孔管下端并距離煤層底部10-20cm后停止下外管，并將最上一節內管上套上密封墊板，然后擰上螺母，將圓孔密封，并限定內管的位置；