PDF《我国矿井气化采煤技术的试验及其产业化研究》

我国矿井气化采煤技术的试验及其产业化研究 柴兆喜董双干聂世王宣杨秀东 (中国煤炭x-,Jk劳动保护科学技术学会,北京市和平里北街21号,100713) 摘要介绍了我国矿井气化采煤技术的试验情况;

说明矿井气化采煤的背景技术为"煤 的地下气化";

分析了该法的技术可行性、经济可行性;

并对"气采一煤基优质能源产业"进行了 深入研究.

关键词气化采煤地下气化现场技术试验技术经济分析能源产业 矿井气化采煤方法(简称"气采")是近年来我国 独立开发的技术,其特征是以回采工作面煤壁上的 煤的气化为落煤方式见图1. 1997--2002年,我们在煤炭企业完成了4个煤 种和高硫、高灰煤共6个现场试验,具体情况见表1 所示. 试验证实,"气采"在技术、经济、安全、环境上可 行,技术上有许多优势. 表l地下气化现场试验情况 图l河南省鹤壁煤电公司一矿"气采"工业试验

1 "气采"原理与技术可行性

1 1 背景技术:煤的地下气化(u03) 1934年以来,UCG开发了三代技术见图2. UCGI:敞开式注气.又称u型炉、气流法. 由于注气与煤气不可控制,于1939年被淘汰. 我倒矿井气化采煤技术的试验及其产业化研究 ucGⅡ:地面垂直钻孔管式注气.前苏联用此 生产煤气半个多世纪,至1992年共气化约1500万t 煤,供发电等多种用户,实现了产业化. UCGⅢ:地面定向钻孔管式注气.已达到煤气 厂固定床加压气化(鲁奇炉)1950~1970年水平. 见表2.

1 2技术转换:气采工作面 由操作巷和煤气巷构成.每1000m有效工作 面长度,煤气巷两侧布置200个uCGⅢ,煤气实际 生产能力可达120万ra3/h,平均每天气化2万t 煤.所产煤气进入6个煤气井(12m2),被煤气压缩 机进口负压抽至地面.见图3.

1 3"气采"技术可行性 煤气生产直接移植UCGm的生产工艺与参数, 而气化反应条件则优于ucGⅢ.uCGⅢ商业化的 障碍(表3)均已消除,关键技术排队情况见表4. 万方数据 UCGII U∞Ⅲ 图2 U(f.3三代技术原理图 表2鲁奇炉与UCGIII气化比较 图3气采工作面 表3商业化的障碍 问题原因钻孔工程量大 孔底连通成本高 无法机械排水 无法监测 钻孔受采动影响 煤层群只气化1层 投资高、成本高 间距25m.直径0.4m,长度等于垂深 650美元/m,工艺技术复杂 无矿井 人在地面作业 钻孔在煤层上方 钻孔在煤层上方 采深