煤炭地下气化是对地下煤层就地进行气化生产煤气的一种气化方法。在某些场合,如煤层埋藏很深,甲烷含量很高,或煤层较薄,灰分含量高,顶板状况险恶,进行开采既不经济又不安全时,如能采用地下气化方法则可以解决这些问题。故地下气化不仅是一种造气的工艺,而且也是一种有效利用煤炭的方法,实际上提高了煤炭的可采储量。此外,地下气化可从根本上消除煤炭开采的地下作业,将煤层所含的能量以清洁的方式输出地面,而残渣和废液则留于地下,从而大大减轻采煤和制气对环境造成的污染。
由于地下煤层的构成及其走向变化多端,虽经多年的研究试验,至今尚未形成一种工艺成熟、技术可靠、经济合理的地下气化方法,有待今后的努力探索。
2.7.1 地下气化的原理
煤炭地下气化的原理与一般气化原理相同,即将煤与气化剂作用转化为可燃气体。
其基本过程如图(5-56)所示,从地表沿着煤层开掘两个钻孔 1和2。两钻孔底有一水平通道3相连接,图中1、2、3所包围的整体煤堆,即为进行气化的盘区4。在水平通道的一端(如靠近钻孔1处)点火,并由钻孔1鼓入空气,此时即在气化通道的一端形成一燃烧区,其燃烧面称为火焰工作面。生成的高温气体沿气化通道向前渗透,同时把其携带的热量传给周围的煤层,在气化通道中形成由燃烧区(Ⅰ)、还原区(Ⅱ)、干馏区(....