地下氣化爐與第一實施例的地下氣化爐相似，其不同僅在于:第一實施例的地下氣化爐為一進(jìn)氣孔I與出氣孔2的連線為直線的單一氣化爐；而該第二實施例的地下氣化爐為一進(jìn)氣孔I與出氣孔2的連線為L形的多單元氣化爐。本實施例中的地下氣化爐中的測孔4的具體結(jié)構(gòu)與第一實施例中的測孔4的結(jié)構(gòu)相同，該實施例中測孔4的布置方法也與第一實施例中測孔4的布置方法相同，在此就不再詳述。
[0044]請參閱圖4，為本發(fā)明第三實施例的煤炭地下氣化爐的地表結(jié)構(gòu)示意圖。該地下氣化爐與第一實施例的地下氣化爐相似，其不同僅在于:第一實施例的地下氣化爐為一進(jìn)氣孔I與出氣孔2的連線為直線的單一氣化爐；而該第三實施例的地下氣化爐為一進(jìn)氣孔I與出氣孔2的連線為V形的多單元氣化爐。本實施例中的地下氣化爐中的測孔4的具體結(jié)構(gòu)與第一實施例中的測孔4的結(jié)構(gòu)相同，該實施例中測孔4的布置方法也與第一實施例中測孔4的布置方法相同，在此就不再詳述。
[0045]請參閱圖5，為本發(fā)明第四實施例的煤炭地下氣化爐的地表結(jié)構(gòu)示意圖。該地下氣化爐與第一實施例的地下氣化爐相似，其不同僅在于:第一實施例的地下氣化爐為一進(jìn)氣孔I與出氣孔2的連線為直線的單一氣化爐；而該第四實施例的地下氣化爐為一進(jìn)氣孔I與出氣孔2的連線為Z形或者“之”字形的多單元氣化爐。本實施例中的地下氣化爐中的測孔4的具體結(jié)構(gòu)與第一實施例中的測孔4的結(jié)構(gòu)相同，該實施例中測孔4的布置方法也與第一實施例中測孔4的布置方法相同，在此就不再詳述。
[0046]請參閱圖6，本發(fā)明還提供一種上述地下氣化爐的燃燒確定狀態(tài)確定方法，包括以下步驟:
[0047]S1、在距離地下氣化爐進(jìn)氣孔I與出氣孔2之間的連線預(yù)設(shè)范圍內(nèi)設(shè)置若干個測孔4;
[0048]S2、在所述測孔4的不同孔深處設(shè)置若干溫度探測點；
[0049]S3、所述測孔4內(nèi)的溫度探測點實時監(jiān)測不同孔深的溫度；以及
[0050]S4、通過測孔4采集所述地下氣化爐的煤氣樣品，以監(jiān)測所述氣化爐內(nèi)的壓力數(shù)據(jù)以及煤氣樣品組分；
[0051]S5、根據(jù)各測孔4中采集的溫度、壓力數(shù)據(jù)以及樣品組分，確定所述煤炭地下氣化爐燃燒狀態(tài)。
[0052]其中，所述步驟SI中，所述若干測孔4通至所述地下氣化爐的煤層，可以呈單列的沿所述進(jìn)氣孔I與出氣孔2的連線方向布置(如圖1所示)，也可以呈多列的沿所述進(jìn)氣孔I與出氣孔2的連線方向布置(如圖2所示)，并且所述每列測孔4均設(shè)置于距所述進(jìn)氣孔I與出氣孔2連線預(yù)設(shè)范圍內(nèi)。該預(yù)設(shè)范圍根據(jù)所述地下氣化爐的燃燒范圍確定，本實施例中，優(yōu)選將所述測孔4設(shè)置于距離所述進(jìn)氣孔I與出氣孔2連線的0-20米范圍內(nèi)，即設(shè)置在所述燃空區(qū)3的周邊范圍。
[0053]于本實施方式中，進(jìn)一步的，所述每列測孔4的相鄰孔間距大于等于5米，并且每列測孔4靠近進(jìn)氣孔I的一測孔4與所述進(jìn)氣孔I的距離大于等于5米，靠近出氣孔2的測孔4與所述出氣孔2的距離大于等于5米。其中，所述步驟S2具體包括以下步驟:
[0054]S21、在所述測孔內(nèi)設(shè)置套管，使套管的下方位置與所述地下氣化爐處于同一煤層；
[0055]S22、在所述套管的不同位置設(shè)置熱電偶，形成所述溫度探測點。
[0056]由于所述每一測孔4于不同孔深處設(shè)置有溫度探測點，所述溫度探測點由熱電偶形成，用以對所述地下氣化爐的各深度處的溫度進(jìn)行實時監(jiān)測。
[0057]所述套管朝向地表的一端為密封的，如此，隨著地下氣化爐的燃燒，所述氣流通道不斷擴(kuò)大而形成燃空區(qū)3，部分測孔4連通至所述燃空區(qū)3，使得測孔4內(nèi)的套管也連通至所述燃空區(qū)3，此時該套管內(nèi)將充滿地下氣化爐的煤氣樣品。如此，可以在該套管上開設(shè)一采樣口，然后通過該連通至氣流通道的管套即可獲取所述地下氣化爐內(nèi)的樣品，從而實現(xiàn)實時監(jiān)測所述地下氣化爐內(nèi)的樣品組分以及壓力數(shù)據(jù)。并且，上述連通至氣流通道的測孔4還可以滿足地下氣化爐緊急進(jìn)氣和出氣的需求。
[0058]在步驟S5中，在獲取到所述地下氣化爐內(nèi)部的溫度狀況、樣品成分以及壓力數(shù)據(jù)后，工作人員即可根據(jù)上述監(jiān)測到的數(shù)據(jù)判斷所述地下氣化爐內(nèi)的燃燒狀況。
[0059]本實施例的煤炭地下氣化爐的燃燒狀態(tài)確定方法，通過設(shè)置的測孔內(nèi)的熱電偶實時監(jiān)測地下氣化爐內(nèi)的溫度，并通過連通至氣流通道的測孔內(nèi)的套管獲取到的樣品實時監(jiān)測樣品組分以及壓力數(shù)據(jù)，工作人員即可從上述實時監(jiān)測到的數(shù)據(jù)判斷地下氣化爐內(nèi)的燃燒狀況。顯然，該地下氣化爐的燃燒狀況是通過實時獲取的直觀數(shù)據(jù)來得出的，判斷更為及時、準(zhǔn)確度更高。
[0060]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種煤炭地下氣化爐，包括進(jìn)氣孔(1)、出氣孔(2)、形成于進(jìn)氣孔(I)與出氣孔(2)之間的氣流通道，其特征在于:所述地下氣化爐還包括若干測孔(4)，所述若干測孔(4)設(shè)置于所述進(jìn)氣孔(I)與出氣孔(2)連線的垂直方向的預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，并且所述測孔(4)通至所述地下氣化爐的煤層，通過所述測孔(4)至少實現(xiàn)對所述地下氣化爐的溫度、壓力以及樣品組分的監(jiān)測。
2.如權(quán)利要求1所述的煤炭地下氣化爐，其特征在于:所述每一測孔(4)于不同孔深處設(shè)置有溫度探測點，所述溫度探測點由熱電偶形成，實現(xiàn)對所述地下氣化爐溫度的監(jiān)測。
3.如權(quán)利要求2所述的煤炭地下氣化爐，其特征在于:所述測孔(4)內(nèi)設(shè)置有套管，所述套管的下放位置與所述地下氣化爐處于同一煤層，所述熱電偶固定于所述套管內(nèi)，所述氣化通道隨著煤層的燃燒不斷擴(kuò)大而形成燃空區(qū)(3)，至少一所述測孔(4)內(nèi)的套管連通至所述燃空區(qū)(3)，通過所述連通至燃空區(qū)(3)的套管監(jiān)測所述地下氣化爐內(nèi)的樣品組分以及壓力數(shù)據(jù)。
4.如權(quán)利要求1所述的煤炭地下氣化爐，其特征在于:所述地下氣化爐為氣流通道呈長條形的單一氣化爐，或者為氣流通道呈L型、V形或者Z形的多單元氣化爐，所述進(jìn)氣孔(I)與出氣孔(2)之間的連線對應(yīng)為直線、L形、V形或者Z形。
5.如權(quán)利要求1-4任一項所述的煤炭地下氣化爐，其特征在于:所述若干測孔(4)呈單列或者多列沿所述進(jìn)氣孔(I)與出氣孔(2)的連線方向布置于距離所述進(jìn)氣孔(I)與出氣孔⑵之間的連線0-20米范圍內(nèi)，并且所述每列測孔(4)的孔間距大于等于5米。
6.如權(quán)利要求5所述的煤炭地下氣化爐，其特征在于:所述每列測孔(4)靠近進(jìn)氣孔(I)的一測孔⑷與所述進(jìn)氣孔⑴的距離大于等于5米，靠近出氣孔⑵的測孔(4)與所述出氣孔(2)的距離大于等于5米。
7.一種煤炭地下氣化爐燃燒狀態(tài)確定方法，其特征在于，包括以下步驟: 51、在距離地下氣化爐進(jìn)氣孔(I)與出氣孔(2)之間的連線預(yù)設(shè)范圍內(nèi)設(shè)置若干個測孔⑷； 52、在所述測孔(4)的不同孔深處設(shè)置若干溫度探測點； 53、所述測孔(4)內(nèi)的溫度探測點實時監(jiān)測不同孔深的溫度；以及 54、通過測孔(4)采集所述地下氣化爐的煤氣樣品，以監(jiān)測所述氣化爐內(nèi)的壓力數(shù)據(jù)以及煤氣樣品組分；55、根據(jù)各測孔中采集的溫度、壓力數(shù)據(jù)以及樣品組分，確定所述煤炭地下氣化爐燃燒狀態(tài)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的煤炭地下氣化爐燃燒狀態(tài)確定方法，其特征在于，所述步驟SI具體為:在所述氣化爐運行之前，預(yù)先呈單列或者多列的沿所述進(jìn)氣孔(I)與出氣孔(2)的連線方向布置于距離所述進(jìn)氣孔(I)與出氣孔(2)之間的連線0-20米范圍內(nèi)，并且每列測孔⑷按照以下方式布置:所述每一測孔⑷通至所述地下氣化爐的煤層，所述每列測孔(4)的孔間距大于等于5米，每列測孔(4)靠近進(jìn)氣孔⑴的一測孔⑷與所述進(jìn)氣孔(I)的距離大于等于5米，靠近出氣孔(2)的測孔(4)與所述出氣孔(2)的距離大于等于5米。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的煤炭地下氣化爐燃燒狀態(tài)確定方法，其特征在于，所述步驟S2包括以下步驟: S21、在所述測孔(4)內(nèi)設(shè)置套管，使套管的下方位置與所述地下氣化爐處于同一煤層； S22、在所述套管的不同位置設(shè)置熱電偶，形成所述溫度探測點。
10.根據(jù)權(quán)利要求7-9任一項所述的煤炭地下氣化爐燃燒狀態(tài)確定方法，其特征在于，隨著所述地下氣化爐的燃燒，所述氣流通道不斷擴(kuò)大而形成燃空區(qū)(3)，至少一所述測孔(4)連通至所述燃空區(qū)(3)，所述步驟S4具體為:通過所述連通至燃空區(qū)(3)的套管采集地下氣化爐內(nèi)的樣品組分以及壓力數(shù)據(jù)。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種煤炭地下氣化爐及燃燒狀態(tài)確定方法。該地下氣化爐包括進(jìn)氣孔、出氣孔、形成于進(jìn)氣孔與出氣孔之間的氣流通道。所述地下氣化爐還包括若干測孔，所述若干測孔設(shè)置于所述進(jìn)氣孔與出氣孔連線的垂直方向的預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，并且所述測孔通至所述地下氣化爐的煤層，通過所述測孔實現(xiàn)對所述地下氣化爐的溫度、壓力以及樣品組分的監(jiān)測。本發(fā)明可以實時監(jiān)控地下氣化爐的溫度、樣品組分與壓力數(shù)據(jù)，因此，可以更為及時、準(zhǔn)確的判斷內(nèi)部燃燒狀況。
【IPC分類】E21B43-295
【公開號】CN104533379
【申請?zhí)枴緾N201410733959
【發(fā)明人】劉剛, 劉洪濤, 李金國
【申請人】新奧氣化采煤有限公司
【公開日】2015年4月22日
【申請日】2014年12月5日