煤炭地下气化气化工作面径向扩展探测研究

刘淑琴¹，牛茂斐¹，闫艳¹，金鑫¹，贺岩²，高宝平²，王志海²，李金刚²

1. 中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院2. 新奥科技发展有限公司

摘 要：地球物理方法可以实现燃空区的间接探测,而钻孔探测可以更直接地获得燃空区样品,深入了解地下气化工况及燃空区形貌。依托煤炭地下气化现场试验工程,采用直接钻孔探测及取样,对获取的煤、岩、焦、渣样品进行了元素分析及灰分分析,采用XRD,SEM-EDS对其矿物质组成进行了表征。研究结果表明,高活性褐煤煤层空气气化,气化面的径向扩展宽度小于17 m。在沿主气化通道径向扩展4 m附近,煤层经历了高温气化反应并伴随高温特征矿物质的生成,气化后煤层残炭约为10%,煤层的气化引起了上覆盖岩层的松动与坍塌;距离气化通道径向扩展17 m位置,接近气化传热的边缘,只有上部煤层受到热的影响,煤层顶板未发生变形;在此基础上绘制了燃空区综合形貌图。

关键词：煤炭地下气化;燃空区探测;气化面扩展;气化残留物;