[發明專利]固流耦合協同降溫的礦井地熱開采利用裝置及方法

有效

• 申請號: 201911002302.1
• 申請日: 2019-10-21
• 公開（公告）號: CN110926042B
• 公開（公告）日: 2020-09-08
• 發明（設計）人: 郇超;劉浪;李圣騰;周文武;趙玉嬌;李雙;張波;王美;張小艷;侯東壯;于群
• 申請（專利權）人: 西安科技大學
• 主分類號: F24T10/15
• 分類號: F24T10/15;E21F3/00;E21F15/00
• 代理公司: 西安啟誠專利知識產權代理事務所(普通合伙) 61240
• 代理人: 李艷春

1.一種固流耦合協同降溫的礦井地熱開采利用裝置，其特征在于：包括礦井地熱開采利用裝置和采場空氣處理與運輸裝置，所述礦井地熱開采利用裝置包括進行各分層充填時形成的多層采熱充填體(23)，垂直鋪設在采熱充填體(23)內的U型換熱盤管(24)和設置在地面上的分集水系統，以及用于連接所述分集水系統與U型換熱盤管(24)的供回水系統；所述分集水系統包括分水器(25)和集水器(2)，所述分水器(25)上連接有多條分水支路(5)，每條分水支路(5)上均設置有分水器蝶閥(4-2)和循環水泵(31)，所述集水器(2)上連接有多條集水支路(3)，每條集水支路(3)上均設置有集水器蝶閥(4-1)和集水器溫度傳感器(36)；所述供回水系統包括設置在天井和豎井內的多條換熱盤管供水管(33)和多條換熱盤管回水管(35)，所述換熱盤管供水管(33)與分水支路(5)連接，所述換熱盤管回水管(35)與集水支路(3)連接；

所述采場層空氣處理與運輸裝置包括地面冷水處理裝置、空氣處理機組(17)和用于為礦井回采空間(20)內送入新鮮空氣的送風管(18)；所述地面冷水處理裝置包括冷水機組(13)、冷卻塔(9)、冷卻塔水箱(10)和用于為空氣處理機組(17)換熱提供所需冷水的冷水蓄水箱(6)，所述冷水機組(13)的冷卻水進水口通過第一低溫冷卻水輸送管和設置在第一低溫冷卻水輸送管上的低溫冷卻水管流體輸送動力泵(12-1)與冷卻塔水箱(10)的出水口連接，所述冷水機組(13)的冷卻水出水口通過高溫冷卻水輸送管(8)與冷卻塔(9)的進水口連接，所述冷卻塔水箱(10)的進水口通過第二低溫冷卻水輸送管與冷卻塔(9)的出水口連接；所述冷水蓄水箱(6)的側面進水口通過冷水輸送管(7)與冷水機組(13)的冷凍水出水口連接，所述冷水蓄水箱(6)的側面出水口通過冷凍水回水管(14)和設置在冷凍水回水管(14)上的冷凍水回水管流體輸送動力泵(12-2)與冷水機組(13)的冷凍水進水口連接；所述空氣處理機組(17)包括從進風口到出風口的方向依次設置的一級空氣過濾器(17-1)、二級空氣過濾器(17-2)、表冷器(17-3)和送風機(17-4)，所述表冷器(17-3)的進水口通過低溫冷凍水管(15)與冷水蓄水箱(6)的下出水口連接，所述表冷器(17-3)的出水口通過高溫冷凍水管(16)和設置在高溫冷凍水管(16)上的高溫冷凍水管流體輸送動力泵(12-3)與冷水蓄水箱(6)的下進水口連接，所述送風管(18)的一端與空氣處理機組(17)的出風口連接，所述送風管(18)的另一端通過天井、豎井通入井下并伸入各個礦井回采空間(20)內。

2.按照權利要求1所述的固流耦合協同降溫的礦井地熱開采利用裝置，其特征在于：還包括數據測量監控裝置，所述數據測量監控裝置包括監控立桿(21)、測量儀組、數據采集器(26)和計算機(1)，所述監控立桿(21)的數量為多根且均勻布設在礦井回采空間(20)內，所述測量儀組包括用于測量礦井回采空間(20)內空氣干球溫度和相對濕度的的溫濕度測量儀(22-1)、用于測量礦井回采空間(20)內熱輻射強度的黑球溫度計(22-2)、用于測量礦井回采空間(20)內空氣流速的風速測量儀(22-3)和用于測量回采空間(20)內有害物濃度的有害物濃度測量儀(22-4)，每根監控立桿(21)上均布設有溫濕度測量儀(22-1)、黑球溫度計(22-2)、風速測量儀(22-3)和有害物濃度測量儀(22-4)，所述溫濕度測量儀(22-1)的輸出端、黑球溫度計(22-2)的輸出端、風速測量儀(22-3)的輸出端和有害物濃度測量儀(22-4)的輸出端均與數據采集器(26)的輸入端連接，所述數據采集器(26)與計算機(1)相接。