[發(fā)明專利]一種煤礦區(qū)段保護(hù)煤柱的地下氣化方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010164139.5
• 申請(qǐng)日: 2020-03-11
• 公開（公告）號(hào): CN111305809B
• 公開（公告）日: 2021-02-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊勝利;王家臣;岳豪;劉傳義;劉垚
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)（北京）
• 主分類號(hào): E21B43/295
• 分類號(hào): E21B43/295
• 代理公司: 北京高沃律師事務(wù)所 11569
• 代理人: 張德才

本發(fā)明公開一種煤礦區(qū)段保護(hù)煤柱的地下氣化方法，包括以下步驟：1)支護(hù)上一區(qū)段運(yùn)輸平巷且在運(yùn)輸平巷砌水泥墻；2)支護(hù)下一區(qū)段回風(fēng)平巷且在回風(fēng)平巷砌水泥墻；3)在區(qū)段保護(hù)煤柱左端頭打孔；4)在區(qū)段保護(hù)煤柱左端頭點(diǎn)火；5)通過下區(qū)段回風(fēng)平巷向區(qū)段保護(hù)煤柱輸送氧化劑氣體；6)氧化劑在區(qū)段保護(hù)煤柱內(nèi)發(fā)生物理化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生煤氣；7)生成的氣體通過上區(qū)段運(yùn)輸平巷進(jìn)入采區(qū)運(yùn)輸上山；8)生成的氣體通過采區(qū)運(yùn)輸上山進(jìn)入回風(fēng)大巷；9)生成的氣體通過回風(fēng)大巷進(jìn)入風(fēng)井被收集。本發(fā)明利用煤礦開采時(shí)原來的巷道作為氣化通道，將難以開采的區(qū)段保護(hù)煤柱直接氣化，為區(qū)段保護(hù)煤柱的開采提供了新的思路，為煤礦地下氣化提供了一種新的方法。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及煤礦開采技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種煤礦區(qū)段保護(hù)煤柱的地下氣化方法。

背景技術(shù)

我國(guó)煤炭資源總儲(chǔ)量相對(duì)較大，但是我國(guó)人口眾多，人均煤炭資源占有量極少，而我國(guó)又是一個(gè)富煤貧油少氣的國(guó)家，就目前而言煤炭資源仍然在我國(guó)占有主導(dǎo)地位，隨著煤炭資源的開采，我國(guó)煤炭開采條件日趨復(fù)雜。目前，在同一個(gè)采區(qū)內(nèi)，往往會(huì)劃分多個(gè)區(qū)段，為了保證下一區(qū)段不受上一區(qū)段開采的影響，往往會(huì)在兩個(gè)區(qū)段之間留設(shè)一部分保護(hù)煤柱。若采用常規(guī)的方法將區(qū)段保護(hù)煤柱開采出來，上覆巖層失去了保護(hù)煤柱的支撐作用，會(huì)對(duì)開采工作面造成強(qiáng)烈的沖擊作用，對(duì)人員、巷道、設(shè)備造成嚴(yán)重的損害。當(dāng)所有區(qū)段開采完畢之后，這些區(qū)段保護(hù)煤柱很難開采出來。這部分區(qū)段保護(hù)煤柱導(dǎo)致了回采率降低，對(duì)煤炭資源造成了極大地浪費(fèi)，嚴(yán)重影響了我國(guó)煤炭資源的可持續(xù)發(fā)展，所以對(duì)區(qū)段保護(hù)煤柱進(jìn)行開采具有重要的意義。

傳統(tǒng)的地下氣化方法，其大多是通過從地面打多個(gè)孔或井，作為進(jìn)氣通道和出氣通道，并在煤層中連通進(jìn)氣通道和出氣通道，然后在進(jìn)氣口點(diǎn)火，使煤層氣化，從出氣通道排出。這本質(zhì)上是一個(gè)新的開采系統(tǒng)，工程量大、成本高、基建周期長(zhǎng)且往往地址條件勘探不夠明確，容易受到地質(zhì)構(gòu)造的影響。目前大多作為我國(guó)戰(zhàn)略儲(chǔ)備技術(shù)，很難實(shí)現(xiàn)快速盈利。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種煤礦區(qū)段保護(hù)煤柱的地下氣化方法，以解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，將煤礦原本無法開采或開采難度較大的區(qū)段保護(hù)煤柱地下氣化，從而既安全、高效和綠色的開采出來，提高了煤炭的回采率，有利于我國(guó)煤炭資源可持續(xù)發(fā)展。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下方案：本發(fā)明提供一種煤礦區(qū)段保護(hù)煤柱的地下氣化方法，包括以下步驟：

1)支護(hù)上一區(qū)段運(yùn)輸平巷且在運(yùn)輸平巷砌水泥墻；

2)支護(hù)下一區(qū)段回風(fēng)平巷且在回風(fēng)平巷砌水泥墻；

3)在區(qū)段保護(hù)煤柱左端頭打孔；

4)在區(qū)段保護(hù)煤柱左端頭點(diǎn)火；

5)通過下區(qū)段回風(fēng)平巷向區(qū)段保護(hù)煤柱輸送氧化劑氣體；

6)氧化劑在區(qū)段保護(hù)煤柱內(nèi)發(fā)生物理化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生煤氣；

7)生成的氣體通過上區(qū)段運(yùn)輸平巷進(jìn)入采區(qū)運(yùn)輸上山；

8)生成的氣體通過采區(qū)運(yùn)輸上山進(jìn)入回風(fēng)大巷；

9)生成的氣體通過回風(fēng)大巷進(jìn)入風(fēng)井被收集。

優(yōu)選的，支護(hù)上一區(qū)段運(yùn)輸平巷且在運(yùn)輸平巷砌水泥墻要完全密閉。

優(yōu)選的，支護(hù)下一區(qū)段回風(fēng)平巷且在回風(fēng)平巷砌水泥墻要完全密閉。

優(yōu)選的，在區(qū)段保護(hù)煤柱左端頭打孔高度為煤柱高度的一半，直徑為0.5～1m。

優(yōu)選的，所述步驟4)中為在區(qū)段保護(hù)煤柱左端頭、上端頭點(diǎn)火。

優(yōu)選的，在區(qū)段保護(hù)煤柱左端頭、上端頭點(diǎn)火前，采區(qū)內(nèi)所有區(qū)段應(yīng)開采完畢。