[發明專利]一種采空區安全處置方法和系統

在審

• 申請號: 201910228793.5
• 申請日: 2019-03-25
• 公開（公告）號: CN109944631A
• 公開（公告）日: 2019-06-28
• 發明（設計）人: 胡大偉;馬東東;周輝;張傳慶;盧景景;李睿鑫;丁長棟;楊福見;徐福通;馬嘯;程志曜;張晨曦
• 申請（專利權）人: 中國科學院武漢巖土力學研究所
• 主分類號: E21F11/00
• 分類號: E21F11/00;F24D3/10
• 代理公司: 北京眾達德權知識產權代理有限公司 11570
• 代理人: 劉杰

本發明屬于采礦技術領域，公開了一種采空區安全處置方法，包括：獲取采空區的水滲流體積，并基于所述水滲流體積搭建水循環系統；將所述采空區內的滲流水抽取到地上供暖系統；將地上供暖系統的回流水泵送到所述采空區內。本發明提供的采空區安全處置方法，通過將采空區作為地熱供暖系統的熱源，通過循環水將地底熱量帶走，降低熱量積累，從而避免殘礦自然以及由之導致的衍生物污染和爆炸風險。

技術領域

本發明涉及采礦技術領域，特別涉及一種采空區安全處置方法和系統。

背景技術

礦山開采后的礦坑或者回填區內往往會有殘留的煤等可燃化石殘礦，易在空氣中氧化自燃，同時由于隨著礦坑深度增加，其溫度也相應增加，也就使得爆炸和有毒有害氣體釋放的安全風險激增。對于此類礦坑現有技術中往往管理和安全措施不到位，成為高位安全隱患。限于成本和人力限制，現有技術中缺少有效的處置手段。

發明內容

本發明提供一種采空區安全處置方法和系統，解決現有技術中采空區中殘留化石礦已氧化自燃，爆炸風險高的技術問題。

為解決上述技術問題，本發明提供了一種采空區安全處置方法，包括：

獲取采空區的水滲流體積，并基于所述水滲流體積搭建水循環系統；

將所述采空區內的滲流水抽取到供暖系統；

將地上供暖系統的回流水泵送到所述采空區內。

進一步地，所述采空區安全處置方法還包括：

在水滲流體積低于所述供暖系統的供熱水量的情況下，向所述采空區內注入外源水，補充滲流水參與地底循環水量。

進一步地，所述采空區為充填處理后的采空區。

進一步地，所述獲取采空區的水滲流體積包括：

采用深孔測量法測量充填后采空區內部的溫度和流體速率；

采用達西滲流定律，確定充填后采空區內水滲流體積。

一種采空區地熱供暖系統，包括：礦坑采空區、抽水循環管道、回流循環管道、第一泵送設備、第二泵送設備以及集中供暖機組；

所述抽取循環管道鋪設在所述礦坑采空區，并與所述集中供暖機組相連，所述第一泵送設備設置在所述抽取循環管道上，用于將所述礦坑采空區內的滲流水抽取到所述集中供暖機組，向供熱管網供水；

所述回流循環管道鋪設在所述礦坑采空區，并與所述集中供暖機組相連，所述第二泵送設備設置在所述回流循環管道上，用于將供暖管網回流的供暖水泵送到所述礦坑采空區。

進一步地，所述采空區地熱供暖系統還包括：補水倉和補水泵；

所述補水倉的輸出端通過所述補水泵與所述回流循環管道相連。

進一步地，還包括：監控單元；

所述監控單元包括：流量監測儀、水溫監測儀、流量控制閥組以及控制器終端；

所述流量監測儀、所述水溫檢測儀以及所述流量控制閥組設置在所述抽取循環管道上，并與所述控制器終端相連。

進一步地，所述采空區地熱供暖系統還包括：井底預處理設備；

所述井底預處理設備連接在所述抽取循環管道上。

進一步地，井底預處理設備包括：過濾設備；

所述過濾設備連接在所述抽取循環管道上。

本申請實施例中提供的一個或多個技術方案，至少具有如下技術效果或優點：