所述第三定向鉆井14C與所述垂直井15的連接處設(shè)有第六個(gè)側(cè)孔16F…依次順序,所述第五個(gè)定向鉆井14E與所述垂直井15的連接處設(shè)有第十個(gè)側(cè)孔16J,通過所述第一側(cè)孔的設(shè)置可使煤氣從進(jìn)氣通道傳輸至垂直井15中,再由所述垂直井15將煤氣傳輸至出氣通道中,使煤層燃燒產(chǎn)生的熱量傳輸至上方的煤層,對上方的新鮮煤層進(jìn)行了預(yù)熱,不但有利于新鮮煤層的氣化,提高氣化效率,而且充分利用了能源,有效避免了超厚煤層采用常規(guī)氣化爐氣化時(shí)造成的資源浪費(fèi);所述第二側(cè)孔位于所述第一側(cè)孔上方,具體地,所述第二個(gè)側(cè)孔16B上方設(shè)有第一個(gè)側(cè)孔16A,所述第四個(gè)側(cè)孔16D上方設(shè)有第三個(gè)側(cè)孔16C,所述第六個(gè)側(cè)孔16F上設(shè)有第五個(gè)側(cè)孔16E...依次順序,所述第十個(gè)側(cè)孔16J上設(shè)有第九個(gè)側(cè)孔161,即第偶數(shù)個(gè)側(cè)孔是第一側(cè)孔,且設(shè)置在各個(gè)定向鉆井與垂直井15的連接處,第奇數(shù)個(gè)側(cè)孔是第二側(cè)孔,且設(shè)置在所述第偶數(shù)個(gè)側(cè)孔的上方,煤層氣化過程中,隨煤層的燃燒產(chǎn)生煤灰堆積,若煤灰堆積在某個(gè)第一側(cè)孔時(shí),會(huì)導(dǎo)致該處側(cè)孔被堵塞,煤氣不能順利傳輸至所述垂直井15內(nèi),因此通過所述第二側(cè)孔的設(shè)置,可以保證煤氣順利的經(jīng)由所述垂直井15傳輸至地面煤氣管網(wǎng)中。
[0018]下面舉例說明煤層氣化時(shí),如何保證煤氣順利的由進(jìn)氣通道經(jīng)所述垂直井15傳輸至出氣通道中:
如氣化第二定向鉆井14B和第三定向鉆井14C之間的煤層時(shí),以所述第二定向鉆井14B作為進(jìn)氣通道,以所述第三定向鉆井14C作為出氣通道,此時(shí),開啟第六個(gè)側(cè)孔16F、第五個(gè)側(cè)孔16E以及第四個(gè)側(cè)孔16D,同時(shí)關(guān)閉其它的側(cè)孔以及垂直井15,具體地,煤層氣化過程中產(chǎn)生的煤氣由第六個(gè)側(cè)孔16F流入所述垂直井15內(nèi),隨著煤層的燃燒使燃空區(qū)擴(kuò)大,若灰渣在所述第六個(gè)側(cè)孔16F附近堆積,會(huì)造成煤氣出氣困難,此時(shí)通過所述第五個(gè)側(cè)孔16E的出氣,從而使煤氣順利流入所述垂直井15中,煤氣再由所述垂直井15經(jīng)過所述第四個(gè)側(cè)孔16D流向出氣通道,最終輸送至地面煤氣管網(wǎng)中,從而使煤層燃燒產(chǎn)生的熱量傳輸至上方的煤層,對上方的新鮮煤層進(jìn)行了預(yù)熱,不但有利于新鮮煤層的氣化,提高氣化效率,而且充分利用了能源,有效避免了超厚煤層采用常規(guī)氣化爐氣化時(shí)造成的資源浪費(fèi)。
[0019]本實(shí)施例中,所述垂直井15的單側(cè)分別設(shè)有多個(gè)定向鉆井14,沿所述煤層12豎直方向呈上下分布,且各個(gè)定向鉆井14的垂直段沿所述垂直井15的該側(cè)依次向遠(yuǎn)離垂直井的方向延伸排列,其中,第一定向鉆井14A位于軌跡內(nèi)側(cè),且水平距離與所述垂直井15最近,第五定向鉆井14E位于軌跡外側(cè),且水平距離與所述垂直井15最遠(yuǎn),相鄰定向鉆井的豎直段間的水平距離范圍為5m-20m,且所述各個(gè)定向鉆井14的水平段相互平行,相鄰定向井水平段間的垂直間距為煤層燃燒后燃空區(qū)高度的1.5-2倍,從而有利于煤氣在進(jìn)氣通道和出氣通道的傳輸,有效提高煤層的氣化效率。
[0020]本實(shí)施例中,所述定向鉆井的水平段在所述煤層12中概呈水平,沿所述煤層12豎直方向呈上下平行分布,相鄰定向鉆井水平段之間的垂直間距為煤層燃燒后燃空區(qū)高度的1.5倍,其中燃空區(qū)高度優(yōu)選7m,所述第一定向鉆井14A的水平段靠近所述煤層頂板11,所述第五定向鉆井14E的水平段靠近所述煤層底板13。所述多個(gè)定向鉆井14在地面概呈直線分布,且第一定向鉆井14A至第五定向鉆井14E依次向外擴(kuò)展,所述第一定向鉆井14A位于所述第五定向鉆井14E的軌跡內(nèi)側(cè),相鄰定向鉆井間的水平距離10m。所述第五定向鉆井14E的水平段位于所述煤層底板13上0.5米處,所述第一定向鉆井14A至所述第五定向鉆井14E的水平段之間的垂直間距為10.5m,在50m厚的煤層中所述第一定向鉆井14A的水平段距離所述煤層頂板11下方約7.5米。所述垂直井15的底部位于所述煤層底板13以上
0.5米處。
[0021]為了避免氣化前煤層垮落導(dǎo)致堵塞定向孔通道,定向鉆進(jìn)施工時(shí)向所述定向鉆井14的水平段均下入支護(hù)裝置,所述支護(hù)裝置可以是鑄鐵花管、可燃材料制作的復(fù)合管或玻璃鋼管。
[0022]實(shí)施例二:
本實(shí)施例二是在實(shí)施例一基礎(chǔ)上的變形,為了完善煤層的氣化,本實(shí)施例采用在所述垂直井的兩側(cè)分別設(shè)有多個(gè)定向鉆井,通過共用一個(gè)所述垂直井形成兩個(gè)并列的爐型從而顯著提高煤層的氣化效率,下面詳細(xì)說明所述煤炭地下氣化爐型:
如圖3所示,所述垂直井15的兩側(cè)分別設(shè)有多個(gè)定向鉆井14,所述垂直井15的同一側(cè)中,各個(gè)定向鉆井的垂直段依次向遠(yuǎn)離垂直井的方向延伸排列,具體地,所述垂直井15的兩側(cè)均設(shè)有多個(gè)定向鉆井14,其中,第一定向鉆井14A至第五定向鉆井14E分布在所述垂直井15的一側(cè),第六定向鉆井14F至第十定向鉆井14J分布在所述垂直井15的另一側(cè),本實(shí)施通過共用一個(gè)所述垂直井15分別形成兩個(gè)并列的爐型,不但構(gòu)建爐型的速度快,成本低,而且可實(shí)現(xiàn)兩列爐型同時(shí)并聯(lián)運(yùn)行,再者,煤層氣化時(shí),所述垂直井15兩側(cè)同一水平面的煤層同時(shí)氣化,從而可以加快煤層的燃燒,大幅度提高氣化效率。
[0023]所述垂直井15沿軸向設(shè)有多個(gè)側(cè)孔16,通過各個(gè)側(cè)孔16的啟閉來控制進(jìn)氣通道和出氣通道,從而利于分段控制煤層的燃燒,提高煤層的燃燒率,所述側(cè)孔16包括第一側(cè)孔和第二側(cè)孔,任意一個(gè)第一側(cè)孔位于所述定向鉆井14與所述垂直井15的連接處,所述第二側(cè)孔位于所述第一側(cè)孔的上方,具體地,所述垂直井15的一側(cè)中,所述第一側(cè)孔包括??位于所述第一定向鉆井14A與所述垂直井15的連接處的第二個(gè)側(cè)孔16B、位于所述第二定向鉆井14B與所述垂直井15的連接處的第四個(gè)側(cè)孔16D、位于所述第三定向鉆井14C與所述垂直井15的連接處的第六個(gè)側(cè)孔16F、位于所述第四定向鉆井14D與所述垂直井15的連接處的第八個(gè)側(cè)孔16H、位于所述第五定向鉆井14E與所述垂直井15的連接處的第十個(gè)側(cè)孔16J ;所述第二側(cè)孔包括:位于所述第二個(gè)側(cè)孔16B上方的第一個(gè)側(cè)孔16A、位于所述第四個(gè)側(cè)孔16D上方的第三個(gè)側(cè)孔16C、位于所述第六個(gè)側(cè)孔16F上設(shè)有第五個(gè)側(cè)孔16E、位于所述第八個(gè)側(cè)孔16H上設(shè)有第七個(gè)側(cè)孔16G、位于所述第十個(gè)側(cè)孔16J上的第九個(gè)側(cè)孔161 ;所述垂直井15的另一側(cè)中,所述第一側(cè)孔包括:位于所述第六定向鉆井14F與所述垂直井15的連接處的第十二個(gè)側(cè)孔16L、位于所述第七定向鉆井14G與所述垂直井15的連接處的第十四個(gè)側(cè)孔16N、位于所述第八定向鉆井14H與所述垂直井15的連接處的第十六個(gè)側(cè)孔16Q、位于所述第九定向鉆井141與所述垂直井15的連接處的第十八個(gè)側(cè)孔16S、位于所述第十定向鉆井14J與所述垂直井15的連接處的第二十個(gè)側(cè)孔16U ;所述第二側(cè)孔包括??位于所述第十二個(gè)側(cè)孔16L上方的第十一個(gè)側(cè)孔16K、位于所述第十四個(gè)側(cè)孔16N上方的第十三個(gè)側(cè)孔16M、位于所述第十六個(gè)側(cè)孔16Q上方的第十五個(gè)側(cè)孔16P、位于所述第十八個(gè)側(cè)孔16S上方的第十七個(gè)側(cè)孔16R、位于所述第二十個(gè)側(cè)孔16U上方的第十九個(gè)側(cè)孔16T。即第偶數(shù)個(gè)側(cè)孔是所述第一側(cè)孔,且設(shè)置在所述定向鉆井與垂直井15的連接處,使煤層氣化過程中燃燒產(chǎn)生的熱量可以傳輸至上方的煤層,對上方的新鮮煤層進(jìn)行了預(yù)熱,不但有利于新鮮煤層的氣化,提高氣化效率,而且充分利用了能源,有效避免了超厚煤層采用常規(guī)氣化爐氣化時(shí)造成的資源浪費(fèi);第奇數(shù)個(gè)側(cè)孔是所述第二側(cè)孔,且設(shè)置在所述第偶數(shù)個(gè)側(cè)孔的上方,煤層氣化過程中,在所述垂直井15的兩側(cè),隨煤層的燃燒都會(huì)產(chǎn)生煤灰堆積,若煤灰堆積在某個(gè)第一側(cè)孔時(shí),會(huì)導(dǎo)致該處側(cè)孔被堵塞,煤氣不能順利傳輸至所述垂直井15內(nèi),因此通過所述第二側(cè)孔的設(shè)置,可以保證煤氣順利的經(jīng)由所述垂直井15傳輸至地面煤氣管網(wǎng)中。
[0024]本實(shí)施例中,為了提高煤層的氣化效率,所述垂直井15同一側(cè)的各個(gè)定向鉆井的水平段相互平行,且所述垂直井15任意一側(cè)的一個(gè)定向鉆井的水平段與所述垂直井15另一側(cè)的對應(yīng)定向鉆井的水平段在同一水平面上,具體地,如第一定向鉆井14A與所述第六定向鉆井14F在同一水平面上,第二定向鉆井14B與所述第七定向鉆井14G在同一水平面上,依次順序,所述第五定向鉆井14E與所述第十定向鉆井14J在同一水平面上,氣化煤層時(shí),兩列爐型同時(shí)點(diǎn)火運(yùn)行,加快煤層的燃燒,使氣化效率大幅度提高。
[0025]本實(shí)施例中,所述定向鉆井14的水平段在所述煤層12中概呈水平,所述垂直井15任意一側(cè)的一個(gè)定向鉆井的水平段與所述垂直井15另一側(cè)的在同一水平面上定向鉆井的水平段通過所述第一側(cè)孔相通。具體地,第一定向鉆井14A至第五定向鉆井14E以及第六定向鉆井14F至第十定向鉆井14J均沿所述煤層12豎直方向呈上下平行分布,且第一定向鉆井14A與所述第六定向鉆井14F通過所述第二個(gè)側(cè)孔16B以及所述第十二個(gè)側(cè)孔16L相通、第二定向鉆井14B與所