[发明专利]地下热-气联产气化设备、煤田火区前沿治理系统和方法

摘要

本发明公开了一种地下热‑气联产气化设备、煤田火区前沿治理系统和方法，包括设在火区边界的钻孔，钻孔中安装热提取装置以及液态二氧化碳致裂增透装置和液化气点火引燃装置，气化液氧输送套管和气体收集套管与液态二氧化碳输送隔热套管并列置入环形超长重力热管中，同时还包括对各种套管固定和起封闭作用的固定支架板，集成了钻孔组合套管。在火区边缘向煤层中钻孔并致裂，通过地下热‑气联产气化设备可以实现对钻孔内壁一定范围煤层的气化，以及气化过程中的热能利用和气化产物的收集；最终形成了火区前沿隔断区域，阻断煤火的发展，对治理和规划利用大面积煤田火区起着重要的作用，具有广阔的应用前景，可以为国家能源开采带来巨大的经济效益。

主权项

1.一种地下热‑气联产气化设备，其特征在于，包括设在火区边界的钻孔，所述钻孔穿过岩层(7)且钻孔孔底延伸至煤层(8)的底板(81)，钻孔中安装有热提取装置(1)，所述热提取装置(1)包括置入钻孔中的环形超长重力热管(11)，所述环形超长重力热管(11)的中空管壁中填充有换热工质(12)，环形超长重力热管(11)由下至上分为吸热段(11‑1)和绝热段(11‑2)，且环形超长重力热管(11)露出钻孔口的中空管壁通过蒸汽输送管(14)连接至一换热利用系统(15)的入口，换热利用系统(15)的出口通过冷凝工质输送管(16)与环形超长重力热管(11)吸热段(11‑1)的中空管壁连通；所述环形超长重力热管(11)中设有液态二氧化碳致裂增透装置(2)和液化气点火引燃装置(3)，所述液态二氧化碳致裂增透装置(2)包括液态二氧化碳输送隔热套管(21)，液化气点火引燃装置(3)包括点火丝(31)、液化气输送套管(34)和点火液氧输送套管(35)，所述液态二氧化碳输送隔热套管(21)、点火丝(31)、液化气输送套管(34)和点火液氧输送套管(35)与环形超长重力热管(11)的延伸方向一致且各套管、点火丝(31)伸入钻孔一端与钻孔孔底之间的距离小于环形超长重力热管(11)伸入钻孔一端与钻孔孔底之间的距离，所述液态二氧化碳输送隔热套管(21)露出钻孔的一端外接至液态二氧化碳供给系统(24)，点火丝(31)、液化气输送套管(34)和点火液氧输送套管(35)露出钻孔的一端外接至点火供气系统(36)；一气化液氧输送套管(61)和一气体收集套管(52)与液态二氧化碳输送隔热套管(21)并列置入环形超长重力热管(11)中，且气化液氧输送套管(61)、气体收集套管(52)伸入钻孔一端与钻孔孔底之间的距离小于环形超长重力热管(11)伸入钻孔一端与钻孔孔底之间的距离，气化液氧输送套管(61)和气体收集套管(52)露出钻孔的一端分别外接至一供气装置(63)和产气收集装置(53)。