[發明專利]一種能源循環利用的礦井井口加熱防結冰系統及方法

在審

• 申請號: 202211465019.4
• 申請日: 2022-11-22
• 公開（公告）號: CN115749947A
• 公開（公告）日: 2023-03-07
• 發明（設計）人: 李真;石長巖;閆廣亮;海嘯;宋建村;鮮林;賀耀華
• 申請（專利權）人: 本溪龍新礦業有限公司
• 主分類號: E21F17/00
• 分類號: E21F17/00;F24H7/00;H05B1/02;H05B3/00
• 代理公司: 沈陽友和欣知識產權代理事務所(普通合伙) 21254
• 代理人: 于霞

1.一種能源循環利用的礦井井口加熱防結冰系統，其特征在于：包括低溫余熱熱源(1)，所述低溫余熱熱源(1)來源于地熱、回風井風流、選廠余熱，所述低溫余熱熱源(1)通過管道連接有低溫余熱回收系統(2)，所述低溫余熱回收系統(2)的輸出端通過管道連通連接有智能電力控溫系統(3)，所述智能電力控溫系統(3)的輸出端通過管道連通連接有井筒筒壁加熱系統(4)的輸入端，所述井筒筒壁加熱系統(4)的輸出端通過管道與所述低溫余熱回收系統(2)連通連接。所述低溫余熱回收系統(2)內部設置氣液換熱器(101)。

2.根據權利要求1所述的一種能源循環利用的礦井井口加熱防結冰系統，其特征在于：所述氣液換熱器(101)的高溫輸入端通過管道與所述低溫余熱回收系統(2)連通連接，所述氣液換熱器(101)低溫輸出端將換熱后的低溫氣體直接排放，所述氣液換熱器(101)低溫輸入端通過管道與所述井筒筒壁加熱系統(4)的輸出端連通連接，所述氣液換熱器(101)的高溫輸出端通過管道與所述電力控溫系統(3)連通連接。

3.根據權利要求1所述的一種能源循環利用的礦井井口加熱防結冰系統，其特征在于：所述智能電力溫控系統(3)包括電力加熱裝置(301)、溫度監測裝置(302)及電力溫控裝置(303)，所述溫度監測裝置(302)實時在線監測所述智能電力溫控系統(3)接受的采暖水的溫度，當所述智能電力溫控系統(3)接受的采暖水溫度達不到井口防結冰的溫度要求時，所述電力溫控裝置(303)控制開啟所述電力加熱裝置(301)。

4.根據權利要求1所述的一種能源循環利用的礦井井口加熱防結冰系統，其特征在于：所述井筒筒壁加熱系統(4)包括溫度監測裝置(401)、循環水流量智能控制裝置(402)、井壁加熱裝置(403)，所述溫度監測裝置(401)監測井壁及循環水的溫度，所述溫度監測裝置(401)根據井壁及循環水的溫度控制所述循環水流量智能控制裝置(402)的工作狀態，所述循環水流量智能控制裝置(402)控制循環水流速，所述井壁加熱裝置(403)靠近井壁布置。

5.根據權利要求1所述的一種能源循環利用的礦井井口加熱防結冰系統，其特征在于：所述低溫余熱熱源(1)、所述低溫余熱回收系統(2)、所述智能電力控溫系統(3)及所述井筒筒壁加熱系統(4)之間的管道上均連通連接有循環泵(5)。

6.根據權利要求1所述的一種能源循環利用的礦井井口加熱防結冰系統的方法，其特征在于：包括以下步驟：

(1)低溫余熱氣體回收：將地熱資源、選廠、回風井乏風等低溫余熱氣體，通過管道和保溫板密閉制作成保溫、防漏通風道將回收的余熱輸送至所述低溫余熱回收系統(2)；

(2)回收余熱通過所述低溫余熱回收系統(2)對冷水加熱形成采暖水：將收集的低溫余熱氣體與所述氣液換熱器(101)進行熱交換，低溫余熱氣體由含能介質變為無能效介質，無能效低溫氣體進行排放，利用所述氣液換熱器(101)將轉換的熱能轉化為水的熱能，完成低溫余熱氣體能量回收，將低溫水轉化為含能的采暖水；

(3)通過所述智能電力溫控系統(3)將所述低溫余熱回收系統(2)輸出的采暖水調控成溫度符合所述井筒筒壁加熱系統(4)要求的采暖水：所述智能電力溫控系統(3)在線實時監測采暖水的溫度，根據所述井筒筒壁加熱系統(4)采暖水溫度實際需求，所述智能電力溫控系統(3)對進井熱水加熱；

(4)采暖水泵送至所述井筒筒壁加熱系統(4)形成泵回冷水：將經過加熱的采暖水泵送至所述井筒筒壁加熱系統(4)中，對井筒筒壁進行加熱，實現井筒無冰低溫進風；

(5)將經過所述井筒筒壁加熱系統(4)后的冷水循環回所述低溫余熱回收系統(2)：經所述井筒筒壁加熱系統(4)后采暖水冷卻后，泵送回所述低溫余熱回收系統(2)，形成水資源的重復利用。