[发明专利]一种煤炭地下气化进、出气孔结构

说明书

技术领域

本发明涉及煤炭地下气化技术领域，尤其涉及一种煤炭地下气化进、出气孔结构。

背景技术

煤炭地下气化技术中，最小的实体有机质气化单元由进气孔、出气孔和气化通道组成，进气孔将气化剂输送到有机质中，与高温的有机质发生氧化、还原及热解等反应，产生的煤气经过气化通道01由出气孔02导出地面03进行进一步的利用，随着气化剂与有机质的反应，进气孔04端形成的空腔会越来越大，出气孔02的温度会越来越高，煤炭地下气化技术的整体结构如图1所示，03为气化通道，02为出气孔，03为地面，04为进气孔，图中的箭头表示煤气流路。

为了保证钻孔在底部冒落或在温度上升发生套管膨胀伸缩后上部含水层的水不与气化煤层导通，现有技术中是在钻孔套管外壁与周围岩层通过固井水泥封死，如图2所示，其中05为套管，06为含水层，07为气化煤层，08为固井水泥，09为岩层。

现有技术的钻孔在地层不发生错落，或钻孔套管没有大的温度变化不引起套管05伸缩的情况下，可以保证上部含水层06的水不会导入气化煤层07中。但是当地层发生错落或者套管05伸缩时，经常会使固井水泥08松动、脱落甚至是套管05被拉断，且发生故障的位置是在含水层06或含水层06以下。这样就会导致含水层06的承压水通过断口经套管导入气化煤层07，或者是导致含水层06的承压水通过破坏后的固井水泥层导入炉内，造成气化炉的温度下降，不会产生高热值的煤气，严重时会导致气化炉熄火，被迫中断气化。

发明内容

本发明的实施例提供一种煤炭地下气化进、出气孔结构，可以避免含水层的水进入炉内，影响正常气化或导致气化炉熄火。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

一种煤炭地下气化进、出气孔结构，包括开设于地面且与待气化煤层连通的安装孔，所述安装孔包括彼此连通的上套管安装孔和下套管安装孔，所述上套管安装孔穿过含水层设置，所述上套管安装孔内固定连接有上套管，所述下套管安装孔内自由穿设有下套管，所述下套管上端配合穿设于所述上套管内，且所述下套管可沿所述上套管内壁自由滑动。

进一步地，所述上套管通过固井水泥环与所述上套管安装孔连接。

进一步地，所述上套管的下表面位于距离待气化煤层最近的含水层以下。

更进一步地，所述上套管的下表面与所述含水层的距离大于5米。

进一步地，所述上套管的下表面与待气化煤层顶面的距离大于待气化煤层厚度的5倍。

进一步地，所述上套管的下端设有第一限位件，所述下套管的上端对应所述第一限位件设有第二限位件，所述第一限位件和所述第二限位件可阻止所述下套管的上端与所述上套管的下端脱离。

进一步地，所述第一限位件为设置于所述上套管的下端内壁上的卡环，所述第二限位件为设置于所述下套管的上端外壁上的卡环或阶梯状凸台环。

进一步地，所述第一限位件为均匀布置于所述上套管的下端内壁一周的卡环段，所述第二限位件为设置于所述下套管的上端外壁上的卡环；

或所述第一限位件为设置于所述上套管的下端内壁上的卡环，所述第二限位件为均匀布置于所述下套管的上端外壁一周的卡环段。

进一步地，所述第一限位件为设置于所述上套管的下端内壁上的阶梯状凸台环，所述第二限位件为设置于所述下套管的上端外壁上的卡环或阶梯状凸台环。

进一步地，所述卡环的限位面为斜面。本发明实施例提供的煤炭地下气化进、出气孔结构，上套管安装孔穿过含水层设置，由于上套管安装孔内固定连接有上套管，下套管安装孔内自由穿设有下套管，下套管在热胀冷缩的情况下可以在上套管内壁自由滑动，使得下套管受地层冒落的影响作用减小，对上套管产生外力的影响作用也减小，避免煤层顶板发生冒落时，地层错动拉断套管，含水层的水经套管的断口导入炉内，保证了钻孔的正常进出气，进而确保了煤炭地下气化过程的正常进行。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术煤炭地下气化结构的整体示意图；

图2为现有技术钻孔结构的示意图；

图3为本发明实施例煤炭地下气化进、出气孔结构的整体结构示意图；

图4为本发明实施例煤炭地下气化进、出气孔结构中第一限位件和第二限位件采用卡环的结构示意图；