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专利号: 2019105319798
申请人: 山东科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 土层或岩石的钻进;采矿
更新日期:2023-12-11
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种煤炭地下气化炉注排气钻孔通道隔热密闭封堵方法,其特征在于按照以下步骤进行:

步骤1:钻孔:在注气钻孔通道或排气钻孔通道的基础上,通过扩孔构建充填密封的ΦI段钻孔通道和ΦII段钻孔通道;

步骤2,安装ΦI段钻孔通道套管:在ΦI段钻孔通道安装分隔套管I;

步骤3,一次充填:在ΦI段钻孔通道的分隔套管I外,采用高强度耐高温材料填充通道壁与分隔套管I外壁之间的空隙,并能够封堵钻孔通道壁面的裂隙,充填密实并待材料完全硬化;

步骤4,安装ΦII段钻孔通道套管:在密封的ΦII段钻孔通道安装分隔套管II,分隔套管II前端内插入分隔套管II内部,能够实现较为紧密的结合,通过管路的阻隔作用,防止在充填耐高温充填材料时过多的流入到分隔套管I和分隔套管II的内部;

步骤5,二次充填:在ΦII段钻孔通道的分隔套管II外,采用高强度耐高温材料填充通道壁与分隔套管II外壁之间的空隙,并能够封堵钻孔通道壁面的裂隙,充填密实并待材料完全硬化,并在靠近外部底板岩石巷壁面一端,装设固体封堵砌块;

步骤6,安装测温热电偶:在ΦI段钻孔通道内的分隔套管I底部的前端和末端位置分别安装2个测温热电偶,在ΦII段钻孔通道内的分隔套管II底部的前端和末端位置分别安装2个测温热电偶,总计安装4个测温热电偶,将测温热电偶的引线引到底板岩石巷内的温度监测系统上;

步骤7,三次充填:安装充填ΦII段钻孔通道分隔套管II的端头挡板,并通过充填口在分隔套管I和分隔套管II内部,填充耐高温水泥至充填密实。

2.按照权利要求1所述一种煤炭地下气化炉注排气钻孔通道隔热密闭封堵方法,其特征在于:所述气化炉运行前,需要对密闭段进行气密性检测,即关闭气化炉外密闭段的排气通道管路阀门,通过注气管路或排气管路向气化炉内注入一定压力的气体,监测气化炉内压力的漏失情况和气体压力变化情况,同时在底板岩石巷注排气钻孔通道密闭段壁面涂抹气密性检测液体,如发现检测液体气泡,则说明该密闭段存有气体泄漏点,需要重新对该注排气钻孔通道密闭段进行密闭工作;如果未发现液体气泡,且气化炉内压力稳定,承压情况较好,漏失率在合理范围之内,则认为该密闭工作合格,在气化炉运行过程中,在靠近注排气钻孔通道密闭段的底板岩石巷道壁面上方,悬挂CO气体检测器,实时监测CO气体的浓度,并进行报警,如果CO浓度持续超过一定浓度,在排除其他因素引起的CO浓度升高的基础上,可断定是由于该密闭段气体泄漏引起的CO浓度升高,需要对气化炉进行暂停气化剂注入,停歇运行处理,并采取一定的手段对该密闭段进行注浆加固,增强气密性,在满足要求的情况下,恢复对地下气化炉的气化剂注入,恢复运行煤炭地下气化炉。

3.按照权利要求1所述一种煤炭地下气化炉注排气钻孔通道隔热密闭封堵方法,其特征在于:所述注气钻孔通道或排气钻孔通道分为ΦI段钻孔通道和ΦII段钻孔通道,具有不同的内径,其中ΦI段钻孔通道的内直径要大于注气管路或排气管路直径0.5m~1.0m,其长度为3~5m,ΦII段钻孔通道的内直径要大于ΦI段钻孔通道的内直径0.5m~1.0m,其长度为3~5m,分隔套管I的直径要大于注气管路或排气管路直径0.4m~0.8m,套管长度与该段密封钻孔通道长度相同;分隔套管II的直径要大于分隔套管I的直径0.4m~0.8m,套管长度与该段密封钻孔通道长度相同,在分隔套管I和分隔套管II外壁面每隔一定距离环周布置一组分隔套管I支撑块和分隔套管II支撑块,为弧形钢制支脚,一组为4块,高度为5cm~

15cm,高强度耐高温材料为填充于分隔套管外壁与注气钻孔通道或排气钻孔通道内壁面之间孔隙的充填材料,其耐受温度范围为常温~600℃,耐高温水泥为充填与分隔套管内部的充填材料,具有耐高温、强度高的特点,能有效隔绝注排气通道管路内高温气体的热量,温度监测系统包括分布于分隔套管内部充填材料内的测温热电偶以及底板岩石巷内的温度监测设备,能够监测注气管路或排气管路外侧的温度值。