首先從地表沿煤層開掘兩條傾斜的巷道。一個(gè)是進(jìn)氣巷道,一個(gè)是排氣巷道。然后在煤層中靠下部用一條水平巷道將兩條傾斜巷道連接起來(lái),被巷道所包圍的整個(gè)煤體,就是將要?dú)饣膮^(qū)域,稱之為氣化盤區(qū),或稱地下發(fā)生爐。最初,在水平巷道中用可燃物質(zhì)將煤引燃,并在該巷形成燃煤工作面。這時(shí)從鼓風(fēng)巷道吹入空氣,在燃燒工作面與煤產(chǎn)生一系列復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)后,生成的煤氣從另一條傾斜的巷道即排氣巷道排出地面。隨著煤層的燃燒,燃燒工作面逐漸向上移動(dòng),而工作面下方的采空區(qū)被燒剩的煤灰和頂板垮落的巖石所充填,但塌落的頂板巖石通常不會(huì)完全堵死通道而仍會(huì)保留一個(gè)不大的空間供氣流通過,只需利用鼓風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓就可使氣流順利通過通道。這種有氣流通過的氣化工作面被稱為氣化通道,整個(gè)氣化通道因反應(yīng)溫度不同,一般分為氣化帶、還原帶和干餾、干燥帶三個(gè)帶。
1、氣化帶。在氣化通道的起始段長(zhǎng)度內(nèi),煤中的碳和氫與空氣中的氧化合燃燒,生成二氧化碳和水蒸氣。在化學(xué)反應(yīng)過程中同時(shí)產(chǎn)生大量熱能,溫度達(dá)1200℃到l 400℃,致使附近煤層熾熱。
2、還原帶。氣流沿氣化通道繼續(xù)向前流動(dòng),當(dāng)氣流中的氧已基本耗盡而溫度仍在800~l000℃以上時(shí),二化碳與赤熱的煤相遇,吸熱并還原為一氧化碳。同時(shí)空氣中的水蒸氣與煤里的碳氧起反應(yīng),生成一氧化碳和氫氣以及少量的烷族象甲烷等氣體,這就是還原區(qū)。
3、干餾、干燥帶。在還原反應(yīng)過程中,要吸收一部分熱量,因此氣流的溫度就要逐漸降低到700~400℃,以致還原作用停止。此時(shí)燃燒中的碳就不再進(jìn)行氧化,而只進(jìn)行干餾,放出許多揮發(fā)性的混合氣體,有氫氣、瓦斯和其他碳?xì)浠衔铩_@段稱為干燥帶的干餾部分。在干餾之后便是干燥帶?;旌蠚怏w此時(shí)仍有很高的溫度可氣化其中的水分,混合氣體干燥后,最后可得到二氧化碳、一氧化炭、氧氣、氫氣、甲烷、硫化氫和氮?dú)獾幕旌蠚怏w,其中一氧化碳、氫氣、甲烷等是可燃?xì)怏w,它們的混合物就是煤氣。
1、氣化帶。在氣化通道的起始段長(zhǎng)度內(nèi),煤中的碳和氫與空氣中的氧化合燃燒,生成二氧化碳和水蒸氣。在化學(xué)反應(yīng)過程中同時(shí)產(chǎn)生大量熱能,溫度達(dá)1200℃到l 400℃,致使附近煤層熾熱。
2、還原帶。氣流沿氣化通道繼續(xù)向前流動(dòng),當(dāng)氣流中的氧已基本耗盡而溫度仍在800~l000℃以上時(shí),二化碳與赤熱的煤相遇,吸熱并還原為一氧化碳。同時(shí)空氣中的水蒸氣與煤里的碳氧起反應(yīng),生成一氧化碳和氫氣以及少量的烷族象甲烷等氣體,這就是還原區(qū)。
3、干餾、干燥帶。在還原反應(yīng)過程中,要吸收一部分熱量,因此氣流的溫度就要逐漸降低到700~400℃,以致還原作用停止。此時(shí)燃燒中的碳就不再進(jìn)行氧化,而只進(jìn)行干餾,放出許多揮發(fā)性的混合氣體,有氫氣、瓦斯和其他碳?xì)浠衔铩_@段稱為干燥帶的干餾部分。在干餾之后便是干燥帶?;旌蠚怏w此時(shí)仍有很高的溫度可氣化其中的水分,混合氣體干燥后,最后可得到二氧化碳、一氧化炭、氧氣、氫氣、甲烷、硫化氫和氮?dú)獾幕旌蠚怏w,其中一氧化碳、氫氣、甲烷等是可燃?xì)怏w,它們的混合物就是煤氣。