述第七定向鉆井14G通過所述第四個側(cè)孔16D以及所述第十四個側(cè)孔16N相通、第三定向鉆井14C與所述第八定向鉆井14通過所述第六個側(cè)孔16F以及所述第十六個側(cè)孔16Q相通、第四定向鉆井14D與所述第九定向鉆井141通過所述第八個側(cè)孔16H以及所述第十八個側(cè)孔16S相通、第五定向鉆井14E與所述第十定向鉆井14J通過所述第十個側(cè)孔16J以及所述第二十個側(cè)孔16U相通。任意相鄰兩個定向鉆井14水平段之間的垂直間距為煤層燃燒后燃空區(qū)高度的2倍，其中燃空區(qū)高度優(yōu)選7m，所述第一定向鉆井14A以及第六定向鉆井14F的水平段靠近所述煤層頂板11，所述第五定向鉆井14E以及第十定向鉆井14J的水平段靠近所述煤層底板13。所述第一定向鉆井14A至所述第五定向鉆井14E、所述第六定向鉆井14F至所述第十定向鉆井14J在地面概呈直線分布，由所述第一定向鉆井14A向所述第五定向鉆井14E依次向外擴(kuò)展、由所述第六定向鉆井14F至所述第十定向鉆井14J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)，所述第六定向鉆井14F位于所述第十定向鉆井14J的軌跡內(nèi)側(cè)，任意相鄰兩個定向鉆井14的水平距離為5m。所述第一定向鉆井14A至第五定向鉆井14E、所述第六定向鉆井14F至第十定向鉆井14J的水平段之間的垂直間距14m，在60m厚的煤層中所述第一定向鉆井14A以及所述第六定向鉆井14F的水平段距離所述煤層頂板11下方約4米。
[0026]無論實(shí)施例一還是實(shí)施例二，本發(fā)明所述定向鉆井14的個數(shù)根據(jù)煤層12的厚度設(shè)定，所述第二側(cè)孔設(shè)置在煤燃燒后灰層高度以上0.5米位置處，其中灰層高度優(yōu)選2m，所述垂直井15的底部位于所述煤層底板13中，若煤層12的底板為遇水軟化的泥巖，則垂直井15的底部位于所述煤層底板13以上0.5米或所述煤層12下方的泥巖下I米；若所述煤層12下方為軟泥巖，則所述垂直井15的底部進(jìn)行水泥固底，防止泥化堵塞鉆孔。所述水平段距離煤層底板13最近的定向鉆井的水平段位于所述煤層底板13上的0-0.5米處，具體可根據(jù)所述煤層12下方的地質(zhì)性質(zhì)決定，若煤層12下方為泥巖或軟泥巖，所述水平段距離煤層底板13最近的定向鉆井水平段優(yōu)先位置設(shè)于所述煤層底板13上的0.5米處，若所述煤層12下方為硬質(zhì)巖層，所述水平段距離煤層底板13最近的定向鉆井水平段可位于煤層12的底部。所述水平段距離煤層頂板11最近的定向鉆井的水平段位于煤層頂板12下方3-10米處。
[0027]實(shí)施例三:
本實(shí)施例提供一種煤炭地下氣化方法，利用實(shí)施例一所述的煤炭地下氣化爐型氣化地下煤層，具體步驟如下:
步驟S1:開啟第五定向鉆井14E與所述垂直井15相交處的第一側(cè)孔以及開啟第四定向鉆井14D與所述垂直井15相交處的第一側(cè)孔，同時開啟所述第五定向鉆井14E與所述垂直井15相交處的第一側(cè)孔上方的第二側(cè)孔；步驟S2:利用所述第五定向鉆井14E和第四定向鉆井14D對煤層進(jìn)行逆向氣化，使生產(chǎn)的煤氣由第四定向鉆井14D輸送至地面煤氣管網(wǎng)；步驟S3:對氣化完成的由所述第五定向鉆井14E和所述第四定向鉆井14D之間形成的燃空區(qū)進(jìn)行填充與加固；步驟S4:依次打開其它側(cè)孔順序通過其它定向鉆井對煤層氣化，直至所述煤層底板13與所述第一定向鉆井14A之間的煤層全部氣化，且對每個氣化完成后的由相鄰兩個定向鉆井之間形成的燃空區(qū)進(jìn)行填充與加固；步驟S5:開啟第一定向鉆井14A與所述垂直井15連接處的第一側(cè)孔以及開啟第一定向鉆井14A與所述垂直井15連接處的第一側(cè)孔上方的第二側(cè)孔，同時開啟所述垂直井15 ;步驟S6:利用所述第一定向鉆井14A以及所述垂直井15對煤層氣化，使生產(chǎn)的煤氣由所述垂直井15輸送至地面煤氣管網(wǎng)中；步驟S7:對氣化完成的由所述第一定向鉆井14A與所述煤層頂板11之間形成的燃空區(qū)進(jìn)行填充與加固，從而使所述第一定向鉆井14A與所述煤層頂板11之間的煤層全部氣化。
[0028]本實(shí)施例所述煤炭地下氣化方法，將所述煤層12在豎直方向上由下而上逐步氣化，包括將第一定向鉆井14A與煤層底板13之間的煤層逐步氣化以及將第一定向鉆井14A與煤層頂板11之間的煤層氣化。其中，將所述第一定向鉆井14A與所述煤層底板13之間的煤層逐步氣化的步驟如下:步驟S1:開啟第十個側(cè)孔16J、第九個側(cè)孔161以及第八個側(cè)孔16H ;步驟S2:利用所述第五定向鉆井14E和第四定向鉆井14D對煤層進(jìn)行逆向氣化，其中，以所述第五定向鉆井14E作為進(jìn)氣通道，所述第四定向鉆井14D作為出氣通道，具體地，對所述第五定向鉆井14E中下放注氣端具有點(diǎn)火功能的注氣裝置進(jìn)行通道點(diǎn)火，從所述注氣裝置輸入氣化劑對煤層逆向氣化，從而有效避免氣化空腔擴(kuò)展對煤氣質(zhì)量的影響，使生產(chǎn)的煤氣經(jīng)由所述第十個側(cè)孔16J和第九個側(cè)孔161進(jìn)入所述垂直井15，煤氣再由所述垂直井15流入第八個側(cè)孔16H，由所述第八個側(cè)孔16H流向所述第四定向鉆井14D，使煤氣最終輸送至地面煤氣管網(wǎng)，由于進(jìn)氣通道和出氣通道之間的煤層燃燒產(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，不但有利于后續(xù)對新鮮煤層的氣化，提高氣化效率，而且充分利用了能源；所述步驟S3中，對氣化完成的由所述第五定向鉆井14E和所述第四定向鉆井14D之間形成的燃空區(qū)進(jìn)行填充與加固，從而完成所述第五定向鉆井14E與所述第四定向鉆井14D之間煤層的氣化；所述步驟S4中，依次打開其它側(cè)孔順序通過其它定向鉆井對煤層氣化，直至所述煤層底板13與所述第一定向鉆井14A之間的煤層全部氣化，且對每個氣化完成后的由相鄰兩個定向鉆井之間形成的燃空區(qū)進(jìn)行填充與加固，具體地，開啟所述第八個側(cè)孔16H、第七個側(cè)孔16G以及第六個側(cè)孔16F，利用所述第四定向鉆井14D和第三定向鉆井14C對煤層進(jìn)行逆向氣化，其中，以所述第四定向鉆井14D作為進(jìn)氣通道，所述第三定向鉆井14C作為出氣通道，使生產(chǎn)的煤氣經(jīng)由所述第八個側(cè)孔16H和第七個側(cè)孔16G進(jìn)入所述垂直井15，煤氣再由所述垂直井15流入第六個側(cè)孔16F，由所述第六個側(cè)孔16F流向所述第三定向鉆井14C，使煤氣最終輸送至地面煤氣管網(wǎng)；分別對氣化完成的所述第四定向鉆井14D與所述第三定向鉆井14C之間形成的燃空區(qū)進(jìn)行填充與加固；繼續(xù)利用同樣的方法步驟直至完成對第一定向鉆井14A和第二定向鉆井14B之間煤層的氣化，直至所述第一定向鉆井14A與所述煤層底板13之間的煤層全部氣化。所述第一定向鉆井14A與所述煤層底板13之間的煤層全部氣化后，開始?xì)饣龅谝欢ㄏ蜚@井14A與所述煤層頂板11之間的煤層，首先開啟所述第二個側(cè)孔16B、第一個側(cè)孔16A，并同時開啟所述垂直井15 ;然后利用所述第一定向鉆井14A和所述垂直井15對煤層進(jìn)行逆向氣化，使生產(chǎn)的煤氣經(jīng)過所述第二個側(cè)孔16B以及第一個側(cè)孔16A傳輸至所述垂直井15中，最終煤氣由所述垂直井15輸送至地面煤氣管網(wǎng)中；最后對氣化完成的由所述第一定向鉆井14A與所述煤層頂板11之間形成的燃空區(qū)進(jìn)行填充與加固，從而使煤層完全氣化。
[0029]所述步驟S2中，對進(jìn)氣通道點(diǎn)火，點(diǎn)火過程控制氣化劑的注入量以便形成穩(wěn)定火源，一般選擇空氣作為氣化劑，氣化劑的流量優(yōu)選200-500立方米/小時；對進(jìn)氣通道的逆向氣化過程需要控制好注入氣化劑的流量和氧氣濃度，氣化劑流量優(yōu)選2000-3000立方米/小時，氧氣濃度優(yōu)選50-70%，
本實(shí)施例煤層氣化時，通過煤氣組分控制注氣裝置的移動，當(dāng)生產(chǎn)的煤氣中有效組分含量之和在平穩(wěn)一段時間后下降25%后，通過地面的拖拽裝置將注氣管后移，進(jìn)行下一段煤層的氣化，煤氣中有效組分含量上升、平穩(wěn)一段時間后又明顯下降時，再次后移注氣裝置，直至燃燒火區(qū)擴(kuò)展至所述進(jìn)氣通道的入煤點(diǎn)附近，由于氣化工作面采用后退式氣化方式，有效避免了氣化空腔擴(kuò)展對煤氣質(zhì)量的影響，其中所述入煤點(diǎn)是指進(jìn)氣通道內(nèi)造斜段上的某處位置。
[0030]所述步驟S6中，利用所述第一定向鉆井14A以及所述垂直井15對煤層氣化直至燃燒火區(qū)擴(kuò)展至所述第一定向鉆井14A的入煤點(diǎn)附近，使生產(chǎn)的煤氣由所述垂直井15輸送至地面煤氣管網(wǎng)中。
[0031]本發(fā)明針對超厚煤層采用自下而上的氣化方式，對開采完畢的燃空區(qū)進(jìn)行填充與加固，通過構(gòu)建人工底板，有效避免了上部煤層的垮落，保證了超厚煤層氣化過程的穩(wěn)定性。
[0032]實(shí)施例四:
本實(shí)施例提供一種煤炭地下氣化方法，利用實(shí)施例二所述的煤炭地下氣化爐型氣化地下煤層，與實(shí)施例三的不同點(diǎn)在于:本實(shí)施例在氣化煤層時，位于所述垂直井15兩側(cè)的同一水平面上的煤層同時逐步氣化，從而有效提高煤層的氣化效率，具體步驟如下:
步驟S1:開啟第十個側(cè)孔16J、第九個側(cè)孔161、第八個側(cè)孔16H以及第二十個側(cè)孔16U、第十九個側(cè)孔16T