开式废弃矿井储能循环系统技术方案

本公开提供一种开式废弃矿井储能循环系统，涉及矿业工程及能源工程技术领域。该循环系统包括换热井、回水井、水泵、热能提取装置及数据监测中心，其中：换热井内部具有涌水，涌水具有热能；回水井与换热井连通；水泵深入至换热井内，并位于涌水的水位下方，用于抽取涌水；热能提取装置通过输水管与水泵连接，用于提取涌水中的热能，并能将提取热能后的涌水排放至回水井中；数据监测中心用于实时监测涌水的参数信息。本公开的循环系统既可避免地下热能资源的浪费，又可替代煤炭燃资源，避免环境恶化。

Energy storage and circulation system of open abandoned mine

【技术实现步骤摘要】
开式废弃矿井储能循环系统
本公开涉及矿业工程及能源工程
，具体而言，涉及一种开式废弃矿井储能循环系统。
技术介绍
近年来，“能源与环保”越来越受到社会各界的关注，煤碳作为主要能源之一被广泛应用于工业生产和生活中，而煤炭的大量使用对环境影响较大，要想在保证经济发展的前提下保护环境，实现可持续发展，控制煤炭的使用以及寻找新型的替代能源是亟待解决的问题。煤矿地区的冬季主要通过燃烧煤炭的形式提供大量热量，以用于洗浴、供暖以及矿井井口防冻，随着煤炭的大量使用使得环境不断恶化。然而，煤矿地区具有较多废弃的矿井，而废弃矿井中的涌水温度可达30℃～40℃，是优质的地热资源，但是，涌水常位于据地面几百米甚至上千米地下，很难将其中热量采集出来，造成资源浪费。需要说明的是，在上述
技术介绍
部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
技术实现思路
本公开的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供一种开式废弃矿井储能循环系统，既可避免地下热能资源的浪费，又可替代煤炭燃资源，避免环境恶化。根据本公开的一个方面，提供一种开式废弃矿井储能循环系统，包括：换热井，内部具有涌水，所述涌水具有热能；回水井，与所述换热井连通；水泵，深入至所述换热井内，并位于所述涌水的水位下方，用于抽取所述涌水；热能提取装置，通过输水管与所述水泵连接，用于提取所述涌水中的热能，并能将提取热能后的涌水排放至所述回水井中；数据监测中心，用于实时监测所述涌水的参数信息。在本公开的一种示例性实施例中，所述数据监测中心包括：监测组件，至少设于所述输水管的侧壁内，用于监测流经所述输水管的涌水的参数信息，所述参数信息包括温度、水压或流量中至少一种；显示单元，用于接收并显示所述参数信息。在本公开的一种示例性实施例中，所述循环系统还包括：锚桩，设于所述换热井的外周，且固定于地面上；锚索，一端连接于所述锚桩，另一端与所述水泵固定连接。在本公开的一种示例性实施例中，所述循环系统还包括：换热通道，设于所述换热井底部，并位于所述换热井与所述回水井之间，所述回水井通过所述换热通道与所述换热井连通。在本公开的一种示例性实施例中，所述换热通道包括多个相互连通且并排设置的环形巷道。在本公开的一种示例性实施例中，所述换热通道还包括：主巷道，一端与所述换热井连通，另一端与所述回水井连通，且各所述环形巷道通过所述主巷道相互连通。在本公开的一种示例性实施例中，所述参数信息包括温度、水压及流量，所述监测组件包括温度传感器、水压传感器及流量传感器。在本公开的一种示例性实施例中，所述循环系统还包括：过滤网，设于所述水泵的进水口，用于过滤所述涌水中的颗粒物；自清洁过滤器，设于所述水泵与所述热能提取装置之间。在本公开的一种示例性实施例中，所述循环系统还包括：第一观测井，设于所述换热井与所述回水井之间，并由地面延伸至所述主巷道内，所述第一观测井内设有所述监测组件，用于观测所述换热井底部的涌水的参数信息。在本公开的一种示例性实施例中，所述循环系统还包括：多个第二观测井，设于所述第一观测井与所述回水井之间，且各所述第二观测井均由地面一一对应的延伸至各所述环形巷道中，各所述第二观测井内均设有所述监测组件，用于观测各所述环形巷道中的涌水的参数信息。本公开的开式废弃矿井储能循环系统，可通过水泵抽取涌水，并将涌水输送至热能提取装置，进而通过热能提取装置提取涌水的热能，从而可将提取的热能用于洗浴、供暖以及矿井井口防冻，实现对地下热能的利用，既可避免地下热能资源的浪费，又可替代煤炭资源，避免环境恶化。同时，还可通过热能提取装置将提取热能后的涌水排放至回水井中，通过回水井再次流入换热井底部，实现水资源的重复利用，降低成本，且在涌水由回水井流入换热井的过程中，可重新吸收地下热能，以便后续热能的提取。此外，可通过数据监测中心实时监测涌水的参数信息，为隐患排查工作提供数据支持。应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。附图说明此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本公开实施方式开式废弃矿井储能循环装置的示意图。图中：1、换热井；2、回水井；3、水泵；4、热能提取装置；5、数据监测中心；51、温度传感器；52、水压传感器；53、流量传感器；6、锚桩；7、锚索；8、换热巷道；81、主巷道；82、环形巷道；9、过滤网；10、自清洁过滤器；11、第一观测井；12、第二观测井。具体实施方式现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本专利技术将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。虽然本说明书中使用相对性的用语，例如“上”“下”来描述图标的一个组件对于另一组件的相对关系，但是这些术语用于本说明书中仅出于方便，例如根据附图中所述的示例的方向。能理解的是，如果将图标的装置翻转使其上下颠倒，则所叙述在“上”的组件将会成为在“下”的组件。当某结构在其它结构“上”时，有可能是指某结构一体形成于其它结构上，或指某结构“直接”设置在其它结构上，或指某结构通过另一结构“间接”设置在其它结构上。用语“一个”、“一”、“该”和“所述”用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等；用语“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等。用语“第一”和“第二”仅作为标记使用，不是对其对象的数量限制。本公开实施方式提供了一种开式废弃矿井储能循环系统，如图1所示，循环系统可以包括换热井1、回水井2、水泵3、热能提取装置4及数据监测中心5，其中：换热井1内部可具有涌水，涌水可具有热能；回水井2可与换热井1连通；水泵3可深入至换热井1内，并可位于涌水的水位下方，可用于抽取涌水；热能提取装置4可通过输水管与水泵3连接，可用于提取涌水中的热能，并能将提取热能后的涌水排放至回水井2中；数据监测中心5可用于实时监测涌水的参数信息。本公开的开式废弃矿井储能循环系统，可通过水泵3抽取涌水，并将涌水输送至热能提取装置4，进而通过热能提取装置4提取涌水的热能，从而可将提取的热能用于洗浴、供暖以及矿井井口防冻，实现对地下热能的利用，既可避免地下热能资源的浪费，又可替代煤炭资源，避免环境恶化本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种开式废弃矿井储能循环系统，包括：/n换热井，内部具有涌水，所述涌水具有热能；/n回水井，与所述换热井连通；/n水泵，深入至所述换热井内，并位于所述涌水的水位下方，用于抽取所述涌水；/n热能提取装置，通过输水管与所述水泵连接，用于提取所述涌水中的热能，并能将提取热能后的涌水排放至所述回水井中；/n数据监测中心，用于实时监测所述涌水的参数信息。/n

【技术特征摘要】
1.一种开式废弃矿井储能循环系统，包括：
换热井，内部具有涌水，所述涌水具有热能；
回水井，与所述换热井连通；
水泵，深入至所述换热井内，并位于所述涌水的水位下方，用于抽取所述涌水；
热能提取装置，通过输水管与所述水泵连接，用于提取所述涌水中的热能，并能将提取热能后的涌水排放至所述回水井中；
数据监测中心，用于实时监测所述涌水的参数信息。


2.根据权利要求1所述的循环系统，其特征在于，所述数据监测中心包括：
监测组件，至少设于所述输水管的侧壁内，用于监测流经所述输水管的涌水的参数信息，所述参数信息包括温度、水压或流量中至少一种；
显示单元，用于接收并显示所述参数信息。


3.根据权利要求1所述的循环系统，其特征在于，所述循环系统还包括：
锚桩，设于所述换热井的外周，且固定于地面上；
锚索，一端连接于所述锚桩，另一端与所述水泵固定连接。


4.根据权利要求2所述的循环系统，其特征在于，所述循环系统还包括：
换热通道，设于所述换热井底部，并位于所述换热井与所述回水井之间，所述回水井通过所述换热通道与所述换热井连通。


5.根据权利要求4所述的循环系统，其特征在于，所述换热通道包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭平业，何满潮，
申请(专利权)人：中国矿业大学北京，
类型：发明
国别省市：北京;11