地下气化炉水封堵漏工艺.pdf

一种地下气化炉水封堵漏工艺，在借助已有矿井巷道构筑地下气化炉的过程中，采取如下预备措施：①矿井与气化炉之间的联络巷掘成斜巷；联络巷中所设密闭上侧，预留一段巷道作布设水封位置；②当布设水封位置位于密闭炉内一侧时，要在密闭上设置排水管，并在密闭外侧设置水位检测仪表和排水控制阀；③当炉内无涌水或涌水不足时，要布设向炉内注水形成水封的注水管。当气化炉运行中漏气时，用水封堵漏；即利用一定高度的水将漏气的密闭或煤岩柱封住，使炉内气体不能泄漏；并通过水位检测仪表和排水控制阀，监控水封水位达到要求高度。本工艺可使炉内气体向矿井生产区的泄漏得到根治，消除对生产矿井安全的威胁，而且安全可靠、简单实用、效果良好。

1.  一种地下气化炉水封堵漏工艺，在借助已有矿井的巷道构筑地下气化炉的过程中，需采取如下预备措施：
①将已有矿井巷道与地下气化炉间的联络巷(6)，掘成斜巷；在联络巷(6)中所设置的密闭(7)的上侧，要预留一定斜长的巷道作布设水封(8)的位置，或者在煤、岩柱的上侧预留布设水封的位置；
②当布设水封(8)的位置在密闭(7)内侧时，要在密闭(7)处设排水装置，包括穿过密闭(7)的排水管(12)、密闭(7)外侧的水位检测仪表和排水控制阀；
③当地下气化炉内无涌水或涌水不足时，要布设向炉内注水形成水封的注水管；
当地下气化炉运行中漏气时，采用水封堵漏，即：利用一定高度水位的水将漏气的密闭(7)或煤柱、岩柱封住，使炉内的气体不能通过其裂隙泄漏；并通过水位监测仪表和排水控制阀，监测和控制水封水位，使之达到要求的水位高度；而不超过气化通道(11)或气化面的高度。

2.  根据权利要求1所述的地下气化炉水封堵漏工艺，其特征在于：所说的监测和控制水封水位达到要求水位高度，是分步进行的，具体操作步骤如下：
a.开始时，先不设水封(8)；水封位置有涌水，通过排水装置把水放掉；
b.若漏气时，先按“填隙堵漏”的要求设水封(8)；“填隙堵漏”即：使水浸入裂隙，使裂隙周围的填料或煤岩膨胀，堵塞气体泄漏通道，此时，要求水位高于漏气密闭(7)或煤岩柱的顶板，其水位高度的下限由下式计算：
h₁＝hCOSα；
c.若执行b款还漏气时，再按“水压堵漏”的要求设水封(8)；“水压堵漏”即：使水封(8)的水压大于炉内压力，使炉内气体难以突出，此时，要求高出漏气密闭(7)或煤、岩柱顶板的水压大于气化炉运行压力；其水位高度的下限由下式计算：h₂＝h₁+0.1P_L；如果前款达到堵漏要求，不再采用后款；
式中：h₁-按“填隙堵漏”要求的水封水位高度，h-煤层厚度，α-联络巷或煤层倾角，h₂-按“水压堵漏”要求的水封水位高度，P_L-气化炉运行的最大压力；其中，h₁、h₂、h的单位为米，P_L单位为KP_a。

3.  根据权利要求2所述的地下气化炉水封堵漏工艺，其特征在于：所说的监测和控制水封水位，是用排水管(12)上的压力表(13)作水位监测仪表；压力表(13)与密闭(7)内侧底板之间的高差为h0；在分步监测和控制水封水位时，根据压力表(13)指示的水压、控制水封水位的具体操作步骤如下：
a’.当密闭不漏气时，以压力表(13)指示水压、对应水位高度h₀为水封水位下限；
b’.若漏气时，先按“填隙堵漏”的要求设水封(8)，以压力表(13)指示水压、对应水位高度H₁为下限，控制水封水位；其中：H₁＝h₀+h₁；
c’.若执行b’款还漏气时，再按“水压堵漏”的要求设水封(8)，以压力表(13)指示水压、对应水位高度H₂为下限，控制水封水位；其中：H₂＝h₀+h₂。

4.  根据权利要求1或3所述的地下气化炉水封堵漏工艺，其特征在于：所说的监测和控制水封水位，采用人工排水法；即，由人工通过压力表(13)监测炉内涌水形成的水封水位，用水阀(14)控制排水管(12)排水量，达到要求水位高度。

5.  根据权利要求1或3所述的地下气化炉水封堵漏工艺，其特征在于：所说的控制水封水位达到要求的水位高度，是采用自然溢流法；即，将排水管(12)与布设于气化炉附近上山或斜巷内的水位控制水管(15)连接，并在水位控制水管(15)上、与三个高度：密闭上侧底板高度、“填隙堵漏”要求的水位高度、“水压堵漏”要求的水位高度(H₀、H₁、H₂)同高程的三处分别设置一个放水阀(F₀、F₁、F₂)；控制三个放水阀(F₀、F₁、F₂)，使水封水位按要求定在上述三个高度(H₀、H₁、H₂)其中之一，超过所定高度自然溢流，维持要求的水位高度。

6.  根据权利要求1或3所述的地下气化炉水封堵漏工艺，其特征在于：所说的密闭上的排水管(12)，在气化炉无涌水或涌水不足时，作由炉外注水形成水封的注水管用；由人工通过压力表(13)、水阀(14)观测和控制注水水封水位。

7.  根据权利要求1或3所述的地下气化炉水封堵漏工艺，其特征在于：所说的密闭上的排水管(12)，在地下气化炉无涌水或涌水不足时，作由炉外注水形成水封的注水管用；并将排水管(12)与布设于气化炉附近上山或斜巷的水位控制水管(15)相连接，而且在水位控制水管(15)上、与三个高度：密闭上侧底板高度、“填隙堵漏”要求的水位高度、“水压堵漏”要求的水位高度(H₀、H₁、H₂)同高程的三处分别设置一个进水阀(F₀、F₁、F₂)；三个进水阀(F₀、F₁、F₂)的进水口分别设置在相应同高程(H₀、H₁、H₂)的三个溢流水池中；控制三个进水阀(F₀、F₁、F₂)，使水封水位高度自然维持在所要求的、上述三个高度(H₀、H₁、H₂)其中之一。

8.  根据权利要求1或3所述的地下气化炉水封堵漏工艺，其特征在于：所说的由炉外注水形成水封的注水管，是在井下或井上布设的、通向水封位置的输水管，在供水处设置供水控制阀门。

9.  根据权利要求1或3所述的地下气化炉水封堵漏工艺，其特征在于：所说的由炉外注水形成水封的注水管，是通过气化炉导引通道、在地面或井下直接向气化炉注水的注水管，注水通过气流通道流向布设水封的位置。

10.  根据权利要求1所述的地下气化炉水封堵漏工艺，其特征在于：所说的水封为外水封，水封(8)在气化炉的外侧。

地下气化炉水封堵漏工艺
所属技术领域
本发明涉及煤炭地下气化工艺，特别是一种防治地下气化炉炉内气体向矿井生产区泄漏的地下气化炉水封堵漏工艺。
背景技术
目前，我国的煤炭地下气化大都是有井式地下气化，即地下气化炉的构筑是借助生产矿井或待报废矿井的通风、运输、供电等系统或设备完成的，并用密闭和煤柱或岩柱与生产矿井加以隔离。此类气化炉在点火之前必须进行打压试验，当确保气化炉不向生产矿井漏气时方可点火。但由于密闭的施工质量和点火后的高温、矿压等因素影响，密闭、煤柱或岩柱很难确保不发生变化。造成炉内气体向生产矿井泄漏。对以上问题虽可采取加宽密闭和煤、岩柱厚度的办法加以应对，但有时仍难以根本解决。例如：我国目前建有地下气化项目的山东、山西、河南、河北等处的气化炉，均存在不同程度的漏气现象，有的是密闭漏气，有的是隔离煤柱漏气，有的气化炉虽投入了大量人力、物力加以治理，但仍不能根治漏气现象。既影响了气化炉的运行，更威胁生产矿井安全。
发明内容
为了克服现有地下气化炉存在炉内气体向矿井生产区泄漏的不足，本发明提供一种地下气化炉水封堵漏工艺，该工艺可以防治炉内气体向矿井生产区泄漏，消除对生产矿井安全的威胁，而且安全可靠，简单实用。
为解决上述技术问题本发明采用的技术方案是：
地下气化炉水封堵漏工艺，是在借助已有矿井的巷道构筑地下气化炉的过程中，采取如下的预备措施：
①将已有矿井巷道与地下气化炉之间的联络巷，掘成斜巷；在联络巷中所设置的密闭的上侧，要预留一定斜长的巷道作布设水封的位置，或者在煤、岩柱的上侧预留布设水封的位置；
②当布设水封的位置在密闭的炉内一侧时，要在密闭处设排水装置，包括穿过密闭的排水管、位于密闭的炉外一侧的水位检测仪表和排水控制阀；
③当地下气化炉内无涌水或涌水不足时，要布设向炉内注水的注水管。
当地下气化炉运行中漏气时，采用水封堵漏；“水封堵漏”即：利用一定高度水位的水将漏气的密闭或煤柱、岩柱封住，使炉内的气体不能通过其裂隙泄漏。并通过水位检测仪表和排水控制阀，监测和控制水封水位达到所要求的水位高度；而且使水封水位不超过气化通道或气化面的高度。
为解决上述技术问题本发明采用的技术方案还可以是：
本水封堵漏工艺的监测和控制水封水位高度的方法，是分步进行的，具体操作步骤如下：
a.开始时，先不设水封；水封位置有涌水，通过排水装置把水放掉。
b.若漏气时，先按“填隙堵漏”的要求设水封；“填隙堵漏”即：使水浸入裂隙，使裂隙周围的填料或煤岩膨胀，堵塞气体泄漏通道，此时，要求水位高于漏气密闭或煤岩柱的顶板，其水位高度下限由下式计算：h₁＝hCOSα。
c.若执行b款还漏气时，再按“水压堵漏”的要求设水封。“水压堵漏”即：使水封的水压大于炉内压力，使炉内气体难以突出，此时，要求高出漏气密闭或煤、岩柱顶板的水压大于气化炉运行压力；其水位高度下限由下式计算：h₂＝h₁+0.1P_L。如果前款达到堵漏要求，不再采用后款。
式中：h₁-按“填隙堵漏”要求的水封水位高度，h-煤层厚度，α-联络巷或煤层倾角，h₂-按“水压堵漏”要求的水封水位高度，P_L-气化炉运行的最大压力；其中，h₁、h₂、h的单位为米，P_L单位为KP_a。
本水封堵漏工艺监测和控制水封水位方法，用排水管上的压力表作水位检测仪表，该压力表与密闭内侧底板之间的高差为h₀。在分步监测和控制水封水位时，根据压力表指示的水压、控制水封水位的具体操作步骤如下：
a’.当密闭不漏气时，以压力表指示水压、对应水位高度h₀为水封水位下限；
b’.若漏气时，先按“填隙堵漏”的要求设水封，以压力表指示水压、对应水位高度H₁为下限，控制水封水位；其中：H₁＝h₀+h₁；
c’.若执行b’款还漏气时，再按“水压堵漏”的要求设水封，以压力表指示水压、对应水位高度H₂为下限，控制水封水位；其中：H₂＝h₀+h₂。
本水封堵漏工艺监测和控制水封水位的方法，可采用人工排水法；即：由人工通过压力表监测炉内涌水形成的水封水位，用水阀控制排水管的排水量，进而控制水封水位达到要求水位高度。
本水封堵漏工艺控制水封水位达到要求水位高度的方法，可采用自然溢流法。即：将排水管与布设于气化炉附近的上山或斜巷内的水位控制水管连接，并在水位控制水管上、与三个高度：密闭上侧底板高度、“填隙堵漏”要求的水位高度、“水压堵漏”要求的水位高度同高程的三处分别设置一个放水阀；控制这三个放水阀，使水封水位按要求定在上述三个高度其中之一，超过所定高度时自然溢流，维持要求的水位高度。
本水封堵漏工艺的设置在密闭上的排水管，在地下气化炉内无涌水或涌水不足时，作由炉外注水形成水封的注水管用；由人工通过压力表、水阀，观测和控制注水形成的水封水位。
本水封堵漏工艺设在的密闭上的排水管，在地下气化炉内无涌水或涌水不足时，作由炉外注水形成水封的注水管用。将排水管与布设于气化炉附近上山或斜巷的水位控制水管连接，并且在水位控制水管上、与三个高度：密闭内侧底板高度、“填隙堵漏”要求的水位高度、“水压堵漏”要求地水位高度同高程的三处分别设置一个进水阀；三个进水阀的进水口分别设置在相应同高程的三个溢流水池中；控制三个进水阀，使水封水位自然维持在所要求的、上述三个水位高度其中之一。
本水封堵漏工艺的由炉外注水形成水封的注水管，采用在井下或井上布设的、通向水封位置的输水管，在供水处设置供水控制阀门。
本水封堵漏工艺的由炉外注水形成水封的注水管，采用通过气化炉导引通道、在地面或井下直接向气化炉注水的注水管，注水通过气流通道流向布设水封的位置。
本水封堵漏工艺的水封采用外水封，水封在气化炉的外侧；即：水封所在的密闭的上侧或煤岩柱的上侧、位于气化炉之外。
本发明的有益效果是：
可以使炉内气体向生产矿井泄漏问题得到根本治理，消除对生产矿井安全的威胁，而且安全可靠，简单实用，效果良好。
附图说明
图1：地下气化炉与矿井生产区隔离和水封堵漏布设的平面示意图
图2：水封堵漏布设的垂直剖面示意图
图3：人工排水法水封布设的垂直剖面示意图
图4：自然溢流法水封布设的平面示意图
图中：1-采空区、2-上山、3-煤柱、4-导引钻孔、5-气流通道、6-联络巷、7-密闭、8-水封、9-气化通道、10-水平大巷、11-矿井生产区、12-排水管、13-压力表、14-水阀、15-水位控制管
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本发明作进一步详述。
一.地下气化炉漏气特点：本发明所说的地下气化炉是指有井式地下气化炉，这种气化炉是借助生产矿井或待报废矿井构筑的。如图1所示，左、右导引钻孔(4)，左、右气流通道(5)和气化通道(9)构成了典型有井式地下气化炉。在气化炉构筑过程中，通过掘进的联络巷(6)与矿井生产区(11)的水平大巷(10)、上山(2)等相联系。气化炉构筑后，要与矿井生产区(11)用密闭、煤柱或岩柱加以隔离。图中1#、2#、3#密闭(7)分别位于三条联络巷(6)中，这些密闭(7)和煤柱(3)将气化炉与矿井生产区(11)及采空区(1)隔离。图中的小圆圈是测点，“-144.2、-163.7”等是测点标高，由测点标高可看出联络巷(6)的倾斜度。
虽然地下气化炉漏气受地质、矿压、温度、煤柱大小、施工质量等多种因素影响，但也有相似特点：在漏气的易发性和发生漏气的时间顺序上，依次是密闭、气化炉下部煤柱、气化炉两侧煤柱。密闭易漏气的原因：一是人工构筑物不可能太宽；二是与周围煤岩吻合的致密性不可能达到理想效果；三是高温使内部填料脱水可能形成空隙；四是矿压可能造成裂隙等。下部煤柱较易漏气的原因：处于下部，最早受到高温和矿压共同影响，高温使其挥发分析出形成空隙，矿压使其发生变形形成裂隙。两侧煤柱不易漏气或漏气较轻原因，也是由其位置决定的，气化炉气化过程是由下而上逐渐进行的，因此，两侧煤柱受高温、矿压影响相对下部较小且晚，只有气化面向上推进后才逐渐受影响。
二.水封堵漏原理：针对地下气化炉漏气特点，本发明采用水封堵漏工艺解决。所谓水封堵漏，就是利用一定高度的水将漏气的密闭或煤、岩柱封住，使炉内气体不能通过其裂隙溢出，从而达到治漏目的。水封堵漏的原理有二：一是填隙堵漏，使水浸入裂隙，并使裂隙周围的填料或煤岩膨胀，从而堵塞气体溢出的通道。它要求水位高于漏气密闭或煤、岩柱的顶板。二是水压堵漏，使水封水压大于炉内压力，从而使炉内气体难以突出。它要求高出漏气密闭或煤、岩柱顶板的水压大于气化炉运行压力。由以上可知，只要满足了原理二的要求，也就满足了原理一的要求。上述的煤、岩柱，也可指某一漏气点。
三.水封水位高度和布设要求：图2是图1中1#密闭的纵剖面图。由图可知，当1#密闭漏气时，符合水封堵漏原理一、二要求的水位高度下限分别为：
h₁＝hCOSα
h₂＝h₁+0.1P_L
式中：符号代表的意义同上述相同的公式。
当符合水封堵漏原理一、二要求时，水封所需要的联络巷斜长或燃空区斜长L₁和L₂，即封堵位置以上沿倾向方向斜长，可分别由下式计算：
L₁＝hCtgα
L₂＝L₁+P_L/Sinα
式中：L₁、L₂单位为米。例如：当煤厚为2m、联络巷倾角为20°、气化炉运行最大压力为30KP_a时，其水封高度和所需联络巷或燃空区斜长下限分别为：h₁＝1.88m；h₂＝4.88m，L₁＝5.5m；L₂＝14.27m。
图2中Δh是h₂水面至气化通道或气化面高度，水封高度极限为H_L＝h₂+Δh。当水封水面高于H_L时，气化面会被淹灭。所以，水封最大水深不得大于H_L。
四.水封堵漏的具体措施和操作步骤：
1.由于水封堵漏是预防性措施，在建炉时就要实施水封堵漏的预备措施。水封堵漏的预备措施同上述的预备措施：①～③款。
2.水封水位控制的具体操作步骤：同样由于水封堵漏是一个预防性措施，具体使用时，要分步进行。其具体操作步骤同上述的具体操作步骤：a～c款。
3.用压力表作水位指示时的水封水位控制：
排水装置的检测仪表最常用的是压力表(13)，排水控制阀最常用的是普通水阀(14)。当用压力表(13)作水位监测仪表时，压力表(13)与密闭(7)内侧底板间存在高差h₀。根据压力表(13)指示水压、控制水封水位时的具体操作步骤同上述的具体操作步骤：a’～c’款。
上述措施和操作是对各实施例通用要求，下面对不同种类的水封作说明。
实施例1：内注式人工排水法水封
一.适用条件：1.密封的上侧位于气化炉以内；2.气化炉内的自然涌水能满足或大于水封需要。
二.水封形式及其水位控制方法：采用内注式人工排水法水封。
1.水封形式：采用内注式内水封。所谓内水封，即设在气化炉之内的水封。所谓内注式水封，即由炉内自然涌水形成的内水封。
2.排水装置布设：在排水管(12)位于密闭或煤岩柱外适当位置上设置排水水阀(14)和压力表(13)，如图3所示。图中，密闭(8)内侧底板至压力表(13)的高差为h₀，则压力表(13)上满足水封原理一、即“填隙堵漏”要求的水压高度为：H₁＝h₀+h₁；满足水封原理二、即“水压堵漏”要求的水压高度为：H₂＝h₀+h₂；水封高度极限为：H_L＝H₂+Δh。
3.水封水位控制方法：采用人工排水法；用压力表(13)监测水位高度，用水阀(14)将多余的涌水排掉。排水控制，即水封水位的分步控制，按上述具体操作步骤：a’～c’款操作。
三.特点：设置简单，使用面广，但对操作人员要求高，操作不当时可造成煤气排放或淹炉事故。
在图1中，1#、2#水封(8)为内水封。由高程可看出，1#密闭(7)处在气化炉的最低部、与气化通道(9)相连，整个气化炉的涌水均可作为其水封(8)水源。2#密闭(7)与气流通道(5)相连，只有交点以上巷道中的涌水可作为其水封(8)水源，且需在交点下侧建一拦水墙，以便上方的流水进入2#联络巷(6)。由于水封(8)所需水量是相对固定的，而炉内涌水则是随气化进行而发生变化的，当炉内积水增多，既增加炉内热量损失，也有淹炉的危险，因此，在建密闭(7)时必须加设排水装置，以便把多余的水排出炉外。
实施例2：内注式自然溢流法水封
一.适用条件：1.密封的上侧位于气化炉以内；2.气化炉内的自然涌水能满足或大于水封需要。
二.水封形式及其水位控制方法：采用内注式自然溢流法水封
1.水封形式：采用内注式内水封，同实施例1。
2.排水装置的布设：在气化炉密闭(7)之外附近的上山(2)或斜巷，也可新掘一斜巷，将排水管(12)与延长布设于上山(2)或斜巷内的水位控制水管(15)连接，并在水位控制水管(15)上、与三个高度：密闭上侧底板高度和水封原理一、二要求的水位高度(H₀、H₁、H₂)同高程的三处分别设置一个放水阀(F₀、F₁、F₂)。控制三个放水阀(F₀、F₁、F₂)，使水封水位按要求定为上述三个高度(H₀、H₁、H₂)其中之一，超过所定高度自然溢流，维持要求的水位高度。
3.水封水位控制方法：采用人工排水法；用压力表(13)测量水位高度，控制三个放水阀(F₀、F₁、F₂)，使水封水位按要求定在上述三个高度(H₀、H₁、H₂)其中之一，超过所定高度自然溢流，维持要求的水位高度。具体操作方法：
①当密闭(7)不漏气时，打开水阀F₀，使水封(8)控制在水位H₀，水高于水位H₀时自然溢出；
②当密闭漏气时，关闭水阀F₀，打开水阀F₁，使水封控制在水位H₁，水高于水位H₁时自然溢出；
③当采取②款后密闭漏气时，关闭水阀F₀、水阀F₁，使水封水位控制在水位H₂，水高于水位H₂时自然溢出。
三.特点：操作简单、可靠、安全，但需要增设管道，并受一定条件限制。
在图4中示出本发明内注式自然溢流法水封的布设情况。图1中1#密闭的水封可布设成此种形式。该例与实施例1同样是内注式内水封，不同的是，排水控制形式的不同，本例采用自然溢流法。
实施例3：下外注式压入法水封
一.适用条件：1.密封上侧位于气化炉内；2.气化炉内无自然涌水或涌水不足；3.密封下侧、气化炉之外附近有高压水源。
二.水封形式及其水位控制方法：采用下外注式压入法水封。
1.水封形式：采用下外注式水封。所谓外注式水封，即当气化炉内自然无涌水或涌水不足时，由炉外注水形成的内水封。所谓下外注式水封，即从被封堵的密闭或煤岩柱以下进行注水形成的水封。
2.注排水装置的布设：按实施例1内注式人工排水法的布设形式，将排水口改为进水口，并将其与供水管道、水泵或高压水源连接。
3.水封水位控制方法：采用人工压入法；按实施例1布设的排水管(12)的排水口改为进水口，将排水阀(14)作为进水阀，用水泵或高压水管经供水管道，向密闭墙或煤柱以里直接压水，根据压力表(13)指示的水封水位，当水位达到要求高度时，关闭水阀(14)。水封水位的分步控制，按上述具体操作步骤：a’～c’款操作。
实施例4：下外注自溢法
一.适用条件：1.密封上侧位于炉内；2.炉内无自然涌水或涌水不足；3.密封外、气化炉附近有上山或斜巷，并有自然水源，而没有高压水源。
二.水封形式及其水位控制方法：采用下外注式自然溢流法水封。
1.水封形式：采用下外注式水封；同例3。
2.注排水装置的布设：采用下外注自溢法的注水管道；即按例2内注式自然溢流法水封的布设形式，将排水管(12)与布设于气化炉附近上山或斜巷的水位控制水管(15)连接，并将排水管(12)作注水管用，将溢流口改为进水口，也可按三个高度：密闭上侧底板高度、“填隙堵漏”要求的水位高度、“水压堵漏”要求的水位高度(H₀、H₁、H₂)分别建溢流水池，将水阀(F₀、F₁、F₂)的进水口设置在相应溢流水池中。
3.水封水位控制方法：采用自然溢流法外注式注水。根据水封要求的水位，将水管或巷道水引入相应溢流水池中，并将其以下的水阀(F0)或水阀(F0、F1)阀门关闭，当水池水满或自溢时，则水封水位达到要求水位高度。
实施例5：上外注式水封
一.适用条件：1.密封上侧位于炉内；2.炉内无自然涌水或涌水不足；3.气化炉的下部无水源。
二.水封形式及其水位控制方法：直接向水封部位注水的上外注式水封。
1.水封形式：采用上外注式水封。所谓上外注式水封，即在气化炉外、从被封堵的密闭或煤岩柱以上进行注水形成的水封。
2.注排水装置的布设：排水装置按照例1、图3的形式设置排水管(12)、压力表(13)和水阀(14)。注水装置是在井下或井上设置的通向水封位置的输水管，及供水处设置的供水阀门。
3.水封水位控制方法：需要注水时，打开供水处的阀门，由通向水封位置的输水管注水，不需注水时关闭阀门。用密闭外侧的压力表(13)和水阀(14)监测注水水封水位高度。水封水位分步控制，按上述具体操作步骤：a’～c’款操作。
三.特点：该例不受通道坡度限制，但需预先增设管道，增加投资。
实施例6：上外注式水封
一.适用条件：1.密封上侧位于炉内；2.炉内无自然涌水或涌水不足；3.炉外下部无水源；4.导引通道及气流通道自上而下均有合适的坡度。
二.水封形式及其水位控制方法：间接向水封部位注水的上外注式水封。
1.水封形式：采用上外注式水封，与例5相同。与例5不同的是，该水封是通过气化炉的导引通道，在地面或井下直接向气化炉内注水，并通过气流通道(5)流向设水封(8)的位置。导引通道可以是导引钻孔(4)、巷道或管道。
2.注排水装置的布设：按例1、图3的形式设置排水管(12)、压力表(13)和水阀(14)。注水装置是，由地面或井下布设的通过导引通道至气化炉内的输水管，及供水处设置的阀门。
3.水封水位控制方法：同实施例5。
三.特点：比较简单实用，不用铺设炉内输水管；但只有当导引通道及气流通道自上而下均有合适坡度才能使用，且注水时流量不宜过大，否则有淤积堵塞气路的可能。
实施例7：外水封
在图1中示出的3#密闭(7)的水封(8)为外水封。所谓外水封，即设在气化炉以外的水封。由于3#密闭的联络巷是倾斜向下的一侧朝向气化炉，故其水封只能设在气化炉的外侧。外水封水位要求与内水封相同。由于外水封在炉外，其操作控制也较容易，故不赘述。
说明：①以上各例以密闭水封为例，至于气化炉煤、岩柱水封的原理、要求及做法，均与密闭水封相同。②在满足水封堵漏原理要求前提下，应使水封水位尽量降低，减少气化炉热量损失。③一般情况下，水封水位均不能超过气化面下限高度，否则将影响气化效果，甚至会淹灭气化炉。只有当气化炉泄漏严重，对生产矿井构成严重威胁且无法解除时，才能采取淹炉的不得已之法。
④水封堵漏是预防性安全措施，不能代替或削弱气化炉其它安全措施。⑤水位监测也可用其它水位计或水位自控仪表，排水控制阀也可用电磁阀等控制阀。
⑥对同一气化炉而言，采用内注式和外注式水封不是绝对的。当气化炉内从有涌水变为无涌水或涌水不足时，内注式水封将变为外注式水封；当气化炉内从无水或涌水不足变为涌水充足或过剩时，外注式水封将变为内注式水封。因此应做好两手准备。
水封堵漏工艺应用实例：
新汶矿业集团××煤矿地下气化站有气化炉3个，其中，1#气化炉内无水，密闭有漏气现象，采用了下外注自溢法形式，如图4；2#炉炉内涌水较多，密闭有漏气现象，采用了内注式人工排水法形式，如图3。3#炉到现在为止，炉内无水，也无漏气现象，只是按图3的形式作了排水或注水的准备，从1#、2#炉应用情况看，效果很好，使漏气现象得到了根本治理。