[发明专利]一种模拟深部煤层高温高压煤炭地下气化实验方法和装置

权利要求书

1.一种模拟深部煤层高温高压煤炭地下气化实验装置，所述装置包括炉体、基座，所述炉体内有点火装置，其特征在于，所述炉体固定在所述底座上，为水平放置的中空长方体，炉体的一端封闭，另一端有密封舱盖，炉体封闭端有产气通道，所述炉体从外到内依次是外框架、承压层、柔性加压囊、耐火层，所述炉体上有若干注气通道，穿透所述炉体向炉体内输送气化剂，所述柔性加压囊有三对，分别是水平主方向在炉体两侧的一对加压囊，水平次方向炉体前后的一对柔性加压囊，以及竖直主方向的一对柔性加压囊，三个独立的加压装置分别连通三对柔性加压囊，所述耐火层内部放置长方体煤样。

2.根据权利要求1所述模拟深部煤层高温高压煤炭地下气化实验装置，其特征在于，所述注气通道外部固定在气化剂管道框架上。

3.根据权利要求1所述模拟深部煤层高温高压煤炭地下气化实验装置，其特征在于，所述炉体上安装测温热电偶，测试炉内温度。

4.根据权利要求1所述模拟深部煤层高温高压煤炭地下气化实验装置，其特征在于，所述炉体内有置样托盘。

5.根据权利要求4所述模拟深部煤层高温高压煤炭地下气化实验装置，其特征在于，所述置样托盘是平板，由耐火硅材料制成，底部设有滑轮。

6.根据权利要求1所述模拟深部煤层高温高压煤炭地下气化实验装置，其特征在于，所述注气通道在长度方向均匀布置在炉体顶部。

7.根据权利要求1所述模拟深部煤层高温高压煤炭地下气化实验装置，其特征在于，所述加压囊和耐火层均采用抗高温高弹性高分子材料。

8.根据权利要求7所述模拟深部煤层高温高压煤炭地下气化实验装置，其特征在于，所述抗高温高弹性高分子材料选自聚酰胺-酰亚胺薄膜、碳化硼薄膜、聚己二酸-共对苯二甲酸丁二醇酯薄膜。

9.一种模拟深部煤层高温高压煤炭地下气化实验方法，其特征在于，使用权利要求1-8任何之一的实验装置，包括以下步骤：

（1）制备样品，将待气化的煤切割成的若干立方体，每个立方体从中心水平钻孔形成中心通道，并从上部钻孔至一半位置与中心通道连通，形成气化通道；

（2）沿着炉体长度方向水平放置若干块样品，紧密贴紧将气化通道对齐，关闭舱盖；

（3）调节加压装置，分别为水平主方向加压装置、水平次方向加压装置、竖直主方向加压装置，将加压囊压力调节至设定的压力值，并保持恒定；

（4）从注气通道通入气化剂，并点火，通过注气通道控制进气位置与速率，模拟气化的进程；

（5）所述加压囊设定最大变形量，超过最大变形量后加压装置不再向加压囊供压，煤层那个方向上不再受挤压，水平次方向和竖直主方向上的向内最大变形为20cm，水平主方向上的向内最大变形为30cm，以模拟煤层气化后期形成空腔的状态；

（6）气化过程中高热值的气体，从产气通道排出。

10.根据权利要求9所述模拟深部煤层高温高压煤炭地下气化实验装置，其特征在于，所述加压囊内是气体或液体。