煤炭地下氣化是對地下煤層就地進行氣化生產煤氣的一種氣化方法。在某些場合,如煤層埋藏很深,甲烷含量很高,或煤層較薄,灰分含量高,頂板狀況險惡,進行開采既不經濟又不安全時,如能采用地下氣化方法則可以解決這些問題。故地下氣化不僅是一種造氣的工藝,而且也是一種有效利用煤炭的方法,實際上提高了煤炭的可采儲量。此外,地下氣化可從根本上消除煤炭開采的地下作業(yè),將煤層所含的能量以清潔的方式輸出地面,而殘渣和廢液則留于地下,從而大大減輕采煤和制氣對環(huán)境造成的污染。
由于地下煤層的構成及其走向變化多端,雖經多年的研究試驗,至今尚未形成一種工藝成熟、技術可靠、經濟合理的地下氣化方法,有待今后的努力探索。
2.7.1 地下氣化的原理
煤炭地下氣化的原理與一般氣化原理相同,即將煤與氣化劑作用轉化為可燃氣體。
其基本過程如圖(5-56)所示,從地表沿著煤層開掘兩個鉆孔 1和2。兩鉆孔底有一水平通道3相連接,圖中1、2、3所包圍的整體煤堆,即為進行氣化的盤區(qū)4。在水平通道的一端(如靠近鉆孔1處)點火,并由鉆孔1鼓入空氣,此時即在氣化通道的一端形成一燃燒區(qū),其燃燒面稱為火焰工作面。生成的高溫氣體沿氣化通道向前滲透,同時把其攜帶的熱量傳給周圍的煤層,在氣化通道中形成由燃燒區(qū)(Ⅰ)、還原區(qū)(Ⅱ)、干餾區(qū)(....