一种矿山采空区充填秸秆生物产气系统及其产气工艺技术方案

一种矿山采空区充填秸秆生物产气系统，包括在矿井采空区上方开设有与地面连通的热水进入井、回水井、温度监测井、外源菌注入及菌群监测井以及生物气集输井，采空区内的地面上纵横交错铺设在有不锈钢或铝合金材料制成的保温管路，火电厂的余热水排出管穿过热水进入井伸入到采空区内与保温管路的进水口连接，保温管路的出水口连接有回水管，回水管向上穿过回水井再返回到火电厂，采空区内填充有粉碎后的秸秆。本发明专利技术还公开了一种矿山采空区充填秸秆生物产气系统的产气工艺。本发明专利技术利用了矿山地下采空区的良好空间优势，达到矿井绿色开采的目的；同时利用生物技术把秸秆转化为清洁能源，实现节能减排。

Biological gas producing system for filling straw in mine goaf and its gas producing process

A mine goaf filling straw bio gas production system, including the above goaf in coal mine is provided with ground connected hot water into the wells, wells, wells, back to the temperature monitoring of exogenous bacteria flora injection and monitoring wells and bio gas gathering well, goaf ground laying in insulation arranged in a crisscross pattern pipe made of stainless steel or Aluminum Alloy materials, thermal power plant waste hot water discharge pipe through the hot water into the well into the gob and connected with the water inlet pipe insulation, thermal insulation pipe connected with the water outlet water pipes, water pipes upward through the backwater well and then returned to the power plant, the goaf is filled with crushed straw. The invention also discloses a gas producing process for filling a straw biogas production system in a mine goaf. The invention utilizes the good spatial advantages of the underground mined out area of the mine to achieve the purpose of green mining; meanwhile, the straw is converted into clean energy by using biotechnology, and energy saving and emission reduction are realized.

【技术实现步骤摘要】
一种矿山采空区充填秸秆生物产气系统及其产气工艺
本专利技术属于矿山采空区充填与秸秆的生物转化相结合的工程领域，具体涉及一种矿山采空区充填秸秆生物产气系统及其产气工艺。
技术介绍
我国采空区充填主要以矸石与膏体充填为主，存在充填物缺乏、充填率低、投资高等一系列问题。秸秆是农作物收获后的主要遗留物，资源分布广泛且数量巨大，但利用率低，传统的焚烧处理造成资源浪费且严重污染环境。研究证实，矿井水中的普遍含有可降解秸秆的微生物菌群，使其转化为清洁能源—生物甲烷。但目前尚未有利用矿山采空区这种密闭空间的优势充填秸秆生物生产甲烷气体的构想。
技术实现思路
本专利技术为了解决现有技术中的不足之处，提供一种火电厂余热控温下的矿山采空区充填秸秆生物产气系统及其产气工艺，该系统及工艺用秸秆充填采空区，随着矿井水的渗入或注入外源菌，在电厂余热升温下微生物菌群降解秸秆产生甲烷气体。为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：一种矿山采空区充填秸秆生物产气系统，包括在矿井采空区上方开设有与地面连通的热水进入井、回水井、温度监测井、外源菌注入及菌群监测井以及生物气集输井，采空区内的地面上纵横交错铺设在有不锈钢或铝本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种矿山采空区充填秸秆生物产气系统，其特征在于：包括在矿井采空区上方开设有与地面连通的热水进入井、回水井、温度监测井、外源菌注入及菌群监测井以及生物气集输井，采空区内的地面上纵横交错铺设在有不锈钢或铝合金材料制成的保温管路，保温管路上均匀设置有散热片，热水进入井与火电厂的距离小于回水井与火电厂的距离，火电厂的余热水排出管穿过热水进入井伸入到采空区内与保温管路的进水口连接，保温管路的出水口连接有回水管，回水管向上穿过回水井再返回到火电厂，采空区内填充有粉碎后的秸秆，温度监测井内设置有用于监测采空区内温度的温度传感器，在热水进入井的井口处设置有连接在余热水排出管上的温度计和流量控制阀。

【技术特征摘要】
1.一种矿山采空区充填秸秆生物产气系统，其特征在于：包括在矿井采空区上方开设有与地面连通的热水进入井、回水井、温度监测井、外源菌注入及菌群监测井以及生物气集输井，采空区内的地面上纵横交错铺设在有不锈钢或铝合金材料制成的保温管路，保温管路上均匀设置有散热片，热水进入井与火电厂的距离小于回水井与火电厂的距离，火电厂的余热水排出管穿过热水进入井伸入到采空区内与保温管路的进水口连接，保温管路的出水口连接有回水管，回水管向上穿过回水井再返回到火电厂，采空区内填充有粉碎后的秸秆，温度监测井内设置有用于监测采空区内温度的温度传感器，在热水进入井的井口处设置有连接在余热水排出管上的温度计和流量控制阀。2.根据权利要求1所述的一种矿山采空区充填秸秆生物产气系统，其特征在于：温度监测井设置有若干个，若干个温度监测井均匀分布在矿井采空区上方。3.根据权利要求2所述的一种矿山采空区充填秸秆生物产气系统，其特征在于：水平距离采空区为10m、30m、50m的地面向下钻若干个地下水监测井，在地下水监测井内安装有地下水遥测终端机。4.根据权利要求3所述的一种矿山采空区充填秸秆生物产气系统，其特征在于：水平距离采空区为20m、50m、100m、500m的地面向下钻若干个地表沉降监测井，地表沉降监测井的井口处安装有在线监测预警终端机、GPS、全站仪对采空区及周边地表的位移与裂缝进行实时监控。5.根据权利要求4所述的一种矿山采空区充填秸秆生物产气系统，其特征在于：余热水排出管在地面上的部分外部包裹有保温棉。6.如权利要求5所述的一种矿山采空区充填秸秆生物产气系统的产气工艺，其特征在于：包括以下步骤：（1）、在矿井采空区内铺设保温管路，通过热水进入井将余热水排出管的出水口与保温管路的进水口连接，在余热水排出管上设置位于热水进入井的井口处的温度计和流量控制阀，通过回水井将回水管的进水口与保温管路的出水口连接，并在火电厂设置连接在热水进水管上的循环水泵，分别在热水进入井和回水井的进口处封闭热水进入井和回...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏大平，郭红玉，董志伟，苏现波，高志祥，刘森，于洪飞，尹香菊，
申请(专利权)人：河南理工大学，
类型：发明
国别省市：河南,41