[发明专利]一种地下气化系统中注气点后退式注气装置

说明书

技术领域

本发明涉及煤炭地下气化生产领域，特别涉及一种地下气化系统中注气点后退式注气装置。

背景技术

由于存在大量的人工无法开采的、或人工开采不经济的煤炭资源，人们很早就开始进行煤炭就地气化技术的研究，公开号CN1298058A的中国专利“一种于矿井内生产煤气的地下气化炉”，其结构缺乏注气管在煤层中的注气控制，因此存在煤层燃烧不充分，煤利用率低的不足；公开号CN1112188A的中国专利“拉管注气点后退式煤层气化方法”采用熔断法逐段熔开注气管口实现注气点后退；其结果是气体还可以沿着已废弃的注气管向已燃烧过的煤层注气，给生产带来不安全的隐患；公开号CN1169501A的中国专利“换管注气点后退式煤层气化方法”是在煤层生产巷道内放入多条输气管实现注气点后退，此种方法工艺复杂成本高；还有公开号CN 1169501A的中国专利“矿井长通道大断面煤炭地下气化”、公开号CN 1121138A的中国专利“换管注气点后退式煤层气化方法”、公开号CN 1172842A的中国专利“多注-集通道交变移动床长壁煤层气化方法”等，都是对建立有井式地下气化技术进行的研究，但上述专利公开的都是建立在一种“U”形或“山”形矿井及其气化工艺，而且已建成的煤炭气化系统都不容许人员就近操作；国内外进行了很多次煤炭气化的现场试验，但运行的时间都不长，没有实现正常的煤炭地下气化生产，遇到的主要技术问题是无法稳定的控制气化过程，一是气化剂在气化通道内肆意流动，气化通道两侧所有煤壁都暴露在空气中，煤壁上的燃烧区块快速地逆风而上，造成气化周期变短，气化煤量变少，同时气化产生的部分煤气和通道中流动的空气接触燃烧，使出口煤气品质变坏，气化率低；二是没有很好的办法对燃空区进行填充，导致地表塌陷，同时，气化通道内的大量气流直接从塌落处通过，而不接触气化通道两侧未燃烧煤层，使得地下气化过程恶化，气化效率低下。为了解决上述问题公开号CN101315026A的中国专利公开了“一种煤炭地下气化系统及其生产工艺”。该系统利用注浆的方法对已燃烧过的通道进行填埋，切断气化剂继续向已燃烧过的通道供气，但是，该系统在启动注浆操作的同时无法自动地开启在后的注气点，必须靠人工操控开启在后的注气点，给工作人员带来很大的不便。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种地下气化系统中注气点后退式注气装置。在启动注浆操作的同时可自动地开启在后的注气点，无须靠人工操控开启在后的注气点，给工作人员带来很大的方便。

为了解决上述技术问题，本发明提供的一种地下气化系统中注气点后退式注气装置，包括气化剂输送管；所述气化剂输送管分为多段；每一段所述气化剂输送管分别套置有套筒；在每一段所述气化剂输送管上分别设置注浆口和注气口；每一段所述气化剂输送管中设置有单向截止阀，所述单向截止阀按照沿气化剂流动的方向为通路设置；所述注浆口设置在所述单向截止阀的出口侧，所述注气口设置在所述单向截止阀的进口侧，所述套筒轴向在注气口侧一端与气化剂输送管密封，套筒轴向在注浆口侧一端设置有气化剂流通孔；与注浆口连接的注浆管道从套筒穿出与注浆控制器连通，在套筒内所述注浆管道中设置有一个可以被注浆液冲出的单向塞堵，单向塞堵连接一个牵引绳，牵引绳从注浆管道侧壁设置的导孔引出；所述注气口配置有开启装置；所述开启装置包括密封盖，所述密封盖借助于支撑杆顶压在注气口上；所述从注浆管道侧壁导孔引出的牵引绳连接在支撑杆上，拉动支撑杆，密封盖脱落，注气口与套筒连通，所述开启装置设置有密封盖打开信号传递装置。

所述支撑杆为轴向弹性支撑杆。

所述轴向弹性支撑杆的一端呈锥体或呈横置的三棱柱体或呈半球体或呈横置的半圆柱体；所述轴向弹性支撑杆的另一端呈锥体或呈横置的三棱柱体或呈半球体或呈横置的半圆柱体；相应地，所述密封盖顶面中部设置有与所述轴向弹性支撑杆的一端相应的呈锥体凹口或呈横置的三棱柱体凹口或呈半球体凹口或呈横置的半圆柱体凹口；所述套筒的内侧壁与所述密封盖顶面中部相正对的面设置有与所述轴向弹性支撑杆的另一端相应的呈锥体凹口或呈横置的三棱柱体凹口或呈半球体凹口或呈横置的半圆柱体凹口；所述轴向弹性支撑杆的一端置于所述密封盖顶面中部的所述凹口中，所述轴向弹性支撑杆的另一端置于所述套筒的内侧壁与所述密封盖顶面中部相正对的面上的所述凹口中。