一种废弃矿井瓦斯收集利用装置及其使用方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种废弃矿井瓦斯收集利用装置，包括废弃井筒，废弃井筒上设置有井盖，所述废弃井筒与瓦斯使用装置的瓦斯入口之间依次通过抽气管和输气管连通，从瓦斯流动的方向上看，所述抽气管上依次安装有瓦斯浓度监测仪、第一闸阀、储气罐、第二闸阀和输气装置，所述第二闸阀为使瓦斯流向瓦斯入口的单向阀；所述废弃矿井瓦斯收集利用装置还包括控制中心，所述瓦斯浓度监测仪、第一闸阀、输气装置均与控制中心连接。本发明专利技术采用废气井筒、井盖、抽气管、瓦斯浓度监测仪等结构，充分回收废弃煤矿的瓦斯并加以应用，实现了废弃资源再利用；同时消除了废弃矿井瓦斯的爆炸隐患和污染环境问题。

An abandoned mine gas collection and utilization device and its usage method

The invention provides an abandoned mine gas collection and utilization device, which comprises an abandoned shaft with a shaft cover arranged on the abandoned shaft. The abandoned shaft and the gas inlet of the gas utilization device are successively connected by a suction pipe and a gas transmission pipe, and the gas concentration monitoring is successively installed on the suction pipe in the direction of gas flow. The second gate valve is a one-way valve to make gas flow to the gas inlet; the abandoned mine gas collection and utilization device also includes a control center. The gas concentration monitor, the first gate valve and the gas transmission device are all connected with the control center. The invention adopts the structure of a waste gas shaft, a shaft cover, a suction pipe, a gas concentration monitor and the like, fully recovers and applies the gas of the abandoned coal mine, realizes the reuse of the abandoned resources, and eliminates the hidden danger of the explosion of the abandoned coal mine gas and the pollution of the environment.

【技术实现步骤摘要】
一种废弃矿井瓦斯收集利用装置及其使用方法
本专利技术涉及矿井瓦斯收集
，具体涉及一种废弃矿井瓦斯收集利用装置及其使用方法。
技术介绍
我国自2016年启动煤炭产业化解过剩产能政策以来，关闭煤矿数量不断增多，其中2016年关闭煤矿2000余座，2017年关闭煤矿1000余座，预计到2019年底还将关闭约2000座，全国煤矿控制在5000座以内。关闭煤矿采取封闭井筒处置，地下巨大开采空间内储存了大量的瓦斯也弃之不管不用，不仅造成资源浪费，存在爆炸安全隐患，而且污染环境。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于现有的废弃煤矿内的大量瓦斯未得到收集利用，造成资源浪费和爆炸隐患的问题。本专利技术采用以下技术手段解决上述技术问题：一种废弃矿井瓦斯收集利用装置，包括废弃井筒，废弃井筒上设置有井盖，所述废弃井筒与瓦斯使用装置的瓦斯入口之间依次通过抽气管和输气管连通，从瓦斯流动的方向上看，所述抽气管上依次安装有瓦斯浓度监测仪、第一闸阀、储气罐、第二闸阀和输气装置，所述第二闸阀为使瓦斯流向瓦斯入口的单向阀；所述废弃矿井瓦斯收集利用装置还包括控制中心，所述瓦斯浓度监测仪、第一闸阀、输气装置均与控制中心连接。进一步地，所述抽气管上还安装有气体过滤装置，所述气体过滤装置设置于第一闸阀和储气罐之间；所述气体过滤装置和储气罐之间安装有第三闸阀。进一步地，所述气体过滤装置包括箱体和箱盖，所述箱体内部设有过滤网，所述过滤网为插拔式过滤网，所述箱体和箱盖可拆卸连接。进一步地，所述储气罐的上部安装有防爆装置，防爆装置包括泄压管，泄压管竖直设置且与储气罐相通，泄压管的顶部安装有泄压盖，泄压盖的两端连接有坠陀。进一步地，所述泄压盖的两端安装有对称的挂环，所述坠陀悬挂在挂环上。进一步地，所述抽气管安装在井盖上。进一步地，所述输气装置为恒量输气装置，所述恒量输气装置安装于抽气管上第二闸阀的出气端与瓦斯入口之间，包括对称设置的第一气缸和第二气缸，第一气缸和第二气缸中分别设有第一活塞和第二活塞，第一活塞和第二活塞共用同一根活塞杆，且活塞杆的中部连接有推移装置，所述推移装置与控制中心连接，控制中心控制推移装置推动第一活塞和第二活塞的速度和方向；第一气缸上设有第一进气口和第一出气口，第二气缸上设有第二进气口和第二出气口，所述第一进气口与废弃井筒连通，第一出气口与瓦斯入口连通；所述第二进气口与另一瓦斯供气源连通，第二出气口与瓦斯入口连通；所述第一出气口与瓦斯入口之间、第二出气口与瓦斯入口之间均安装有第四闸阀；所述第四闸阀为使瓦斯流向瓦斯入口的单向阀。进一步地，所述推移装置包括推杆和导轨，所述推杆与控制中心连接；所述推杆中部与活塞杆固定连接，且与活塞杆垂直；所述导轨包括与推杆垂直连接的上导轨和下导轨，所述推杆的两端分别与上导轨和下导轨配合。进一步地，所述第一出气口、第二出气口与瓦斯入口通过三通管连通。进一步地，所述另一瓦斯供气源与另一废弃矿井连通。进一步地，所述瓦斯使用装置为小区天然气管网，所述瓦斯入口为天然气管网的进气口。所述废弃矿井瓦斯收集利用装置的使用方法，包括以下步骤：(1)当瓦斯深度监测仪监测到瓦斯浓度达到预设值时，控制中心自动开启第一闸阀，瓦斯进入储气罐中；(2)开启第二闸阀，储气罐内的瓦斯流向输气装置；控制中心控制输气装置将储气罐内的瓦斯输入瓦斯使用装置中。所述步骤(1)中，当瓦斯深度监测仪监测到瓦斯浓度达到预设值时，控制中心自动关闭第一闸阀。进一步地，所述输气装置为恒量输气装置，所述恒量输气装置安装于抽气管上第二闸阀的出气端与瓦斯入口之间，包括对称设置的第一气缸和第二气缸，第一气缸和第二气缸中分别设有第一活塞和第二活塞，第一活塞和第二活塞共用同一根活塞杆，且活塞杆的中部连接有推移装置，所述推移装置与控制中心连接，控制中心控制推移装置推动第一活塞和第二活塞的速度和方向；第一气缸上设有第一进气口和第一出气口，第二气缸上设有第二进气口和第二出气口，所述第一进气口与废弃井筒连通，第一出气口与瓦斯入口连通；所述第二进气口与另一瓦斯供气源连通，第二出气口与瓦斯入口连通；所述第一出气口与瓦斯入口之间、第二出气口与瓦斯入口之间均安装有第四闸阀；所述第四闸阀为使瓦斯流向瓦斯入口的单向阀；所述步骤(2)中，控制中心控制输气装置将储气罐内的瓦斯输入瓦斯使用装置中的过程包括：a.控制中心向推移装置施加预设的推动力，使第一气缸内气压达到预设值并向瓦斯入口输气，第二气缸从另一瓦斯供气源中抽气；b.当第一活塞到达第一气缸的极限位置时，控制中心向推移装置施加反向推动力，使第二气缸内气压达到预设值并向瓦斯入口输气，第一气缸从抽气管中抽气；c.重复步骤a和步骤b，使第一气缸和第二气缸始终一抽一压，保持恒定的输气量。本专利技术的优点在于：本专利技术采用废气井筒、井盖、抽气管、瓦斯浓度监测仪等结构，充分回收废弃煤矿的瓦斯并加以利用，实现了废弃资源再利用，同时消除了废弃矿井瓦斯的爆炸隐患和污染环境问题。按1个煤矿生产能力300万吨/年，开采60年，瓦斯浓度0.5％计算，预计瓦斯量为90万m3,可供一个万人小区用气1.6年。全国2016～2019年将关闭煤矿5000处，废弃的瓦斯可供一座百万城市使用60～80年，前景非常广阔。在储气罐进气前端安装气体过滤装置，对进入储气罐内部的瓦斯气体进行过滤净化。在储气罐上设置防爆装置，当高浓瓦斯燃烧时，气体膨胀通过防爆装置的泄压管顶开泄压盖，释放气压防止爆炸，提高安全性能。恒量输气装置安装两个气缸，始终一压一抽，保持恒定的输气量，确保用户瓦斯需要。恒量输气装置可同时与两个废弃矿井连通，可同时对两个废弃矿井中的瓦斯进行回收利用，提高效率。将废弃矿井的瓦斯连接至小区天然气管网，工程量小、成本低、工期短、见效快、效益高。附图说明图1是本专利技术实施例中废弃矿井瓦斯收集利用装置的结构图；图2是本专利技术实施例中气体过滤装置的结构图；图3是本专利技术实施例中防爆装置的结构图。具体实施方式为了对本专利技术的结构特征及所达成的功效有更进一步的了解与认识，采用较佳的实施例及附图进行详细说明，具体如下：一种废弃矿井瓦斯收集利用装置，如图1所示，包括废弃井筒1、抽气管2、瓦斯浓度监测仪3、第一闸阀4、储气罐5、第二闸阀6、输气装置和控制中心(图未示)。废弃井筒1与废弃煤矿地下开采空间连通，是废弃煤矿出露地面的通道。废弃井筒1上设置有井盖11，井盖11对废弃井筒1进行封闭；所述抽气管2与废弃井筒1连通。作为进一步优选的技术方案，抽气管2安装在井盖11上。所述瓦斯浓度监测仪3安装于抽气管2的进气口端附近，用于监测抽气管2进气口附近的瓦斯浓度。以抽气管2的进气端为前，所述第一闸阀4安装于瓦斯浓度监测仪3的后端。所述储气罐5安装于第一闸阀4的后端，储气罐5用于储存达到预设浓度的瓦斯。作为进一步优选的技术方案，所述储气罐5的顶部安装有防爆装置51，如图3所示，防爆装置51包括包括泄压管511，泄压管511竖直设置且与储气罐5相通，泄压管511的顶部安装有泄压盖512，本实施例中的泄压盖512为U型盖，倒扣在泄压管511上。泄压盖512的两端连接有坠陀513，坠陀513的重量根据储气罐5的大小和其临界爆炸能力确定。本实施例中，所述泄压盖512的两端安装有对称的挂环514，所述坠陀513悬挂在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种废弃矿井瓦斯收集利用装置，其特征在于，包括废弃井筒，废弃井筒上设置有井盖，所述废弃井筒与瓦斯使用装置的瓦斯入口之间依次通过抽气管和输气管连通，从瓦斯流动的方向上看，所述抽气管上依次安装有瓦斯浓度监测仪、第一闸阀、储气罐、第二闸阀和输气装置，所述第二闸阀为使瓦斯流向瓦斯入口的单向阀；所述废弃矿井瓦斯收集利用装置还包括控制中心，所述瓦斯浓度监测仪、第一闸阀、输气装置均与控制中心连接。

【技术特征摘要】
1.一种废弃矿井瓦斯收集利用装置，其特征在于，包括废弃井筒，废弃井筒上设置有井盖，所述废弃井筒与瓦斯使用装置的瓦斯入口之间依次通过抽气管和输气管连通，从瓦斯流动的方向上看，所述抽气管上依次安装有瓦斯浓度监测仪、第一闸阀、储气罐、第二闸阀和输气装置，所述第二闸阀为使瓦斯流向瓦斯入口的单向阀；所述废弃矿井瓦斯收集利用装置还包括控制中心，所述瓦斯浓度监测仪、第一闸阀、输气装置均与控制中心连接。2.根据权利要求1所述的一种废弃矿井瓦斯收集利用装置，其特征在于，所述抽气管上还安装有气体过滤装置，所述气体过滤装置设置于第一闸阀和储气罐之间；所述气体过滤装置和储气罐之间安装有第三闸阀。3.根据权利要求1所述的一种废弃矿井瓦斯收集利用装置，其特征在于，所述储气罐的上部安装有防爆装置，防爆装置包括泄压管，泄压管竖直设置且与储气罐相通，泄压管的顶部安装有泄压盖，泄压盖的两端连接有坠陀。4.根据权利要求1所述的一种废弃矿井瓦斯收集利用装置，其特征在于，所述抽气管安装在井盖上。5.根据权利要求1所述的一种废弃矿井瓦斯收集利用装置，其特征在于，所述输气装置为恒量输气装置，所述恒量输气装置安装于抽气管上第二闸阀的出气端与瓦斯入口之间，包括对称设置的第一气缸和第二气缸，第一气缸和第二气缸中分别设有第一活塞和第二活塞，第一活塞和第二活塞共用同一根活塞杆，且活塞杆的中部连接有推移装置，所述推移装置与控制中心连接，控制中心控制推移装置推动第一活塞和第二活塞的速度和方向；第一气缸上设有第一进气口和第一出气口，第二气缸上设有第二进气口和第二出气口，所述第一进气口与废弃井筒连通，第一出气口与瓦斯入口连通；所述第二进气口与另一瓦斯供气源连通，第二出气口与瓦斯入口连通；所述第一出气口与瓦斯入口之间、第二出气口与瓦斯入口之间均安装有第四闸阀；所述第四闸阀为使瓦斯流向瓦斯入口的单向阀。6.根据权利要求5所述的一种废弃矿井瓦斯收集利用装置，其特征在于，所述推移装置包括推杆和导轨，所述推杆与控制中心连接；所述推杆中部与活塞杆固定连接，且与活塞杆垂直；所述导...

【专利技术属性】
技术研发人员：李琰庆，王传兵，侯俊领，余岩，
申请(专利权)人：淮南矿业集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34