本发明专利技术提供一种采煤闭坑矿井地热能地埋管供热与制冷系统，包括采煤闭坑矿井，第一连接管，保护套壳结构，换热地埋管结构，可调节支撑架结构，流量计，循环泵，热泵系统，第二连接管，热用户，套接保护箱结构，PLC，驱动开关，显示屏和预敷设地埋管塌陷期防护壳结构，所述的第一连接管固定在可调节支撑架结构的内侧；所述的保护套壳结构安装在换热地埋管结构上；所述的换热地埋管结构安装在采煤闭坑矿井内；所述的可调节支撑架结构安装在采煤闭坑矿井内壁上；所述的流量计螺纹连接在第一连接管的上部中右侧。本发明专利技术的有益效果为：通过保护套壳结构的设置，在出现塌陷时，对循环地埋管和延伸管起到了保护的功能。
【技术实现步骤摘要】
一种采煤闭坑矿井地热能地埋管供热与制冷系统
本专利技术属于采煤闭坑矿井供热与制冷
，尤其涉及一种采煤闭坑矿井地热能地埋管供热与制冷系统。
技术介绍
地热能是一种新的清洁能源，在当今人们的环保意识日渐增强和能源日趋紧缺的情况下，对地热资源的合理开发利用已愈来愈受到人们的青睐。《地热能开发利用“十三五”规划》明确提出地热能利用增量将占非化石能源增量的三分之一，因此，大力推进地热能的开发利用，在减少污染物排放，改善生态环境的同时，可有效调整我国的能源结构，从而达到技术先进、环境友好、经济可行的总体要求，实现经济社会的可持续发展。现阶段历史遗留采煤闭坑矿井和现有采煤闭坑矿井未得到有效的开发利用，为积极探索并最大限度的研究闭坑煤矿山矿山地下空间和矿坑水利用的方法,同时做好闭坑煤矿山地上地下空间和资源的协同开发,是有效解决城市发展瓶颈、改善人类生存环境、改进城市面貌的有效途径之一。因此，为最大限度的开发利用闭坑煤矿巷道和矿坑水，专利技术一种采煤闭坑矿井地热能地埋管供热与制冷系统显得非常必要。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种采煤闭坑矿井地热能地埋管供热与制冷系统，以充分利用现有巷道和采煤工作面以及现有管路和管线、充分利用地下空间和矿井及巷道水，减少了地埋管钻孔施工费用、增大了换热体积和换热量，最大限度的提高了换热效果，解决了现有的地热能地埋管供热与制冷系统对其管道进行防护和换热效果热突破的难题。一种采煤闭坑矿井地热能地埋管供热与制冷系统，包括采煤闭坑矿井，第一连接管，保护套壳结构，换热地埋管结构，可调节支撑架结构，流量计，循环泵，热泵系统，第二连接管，热用户，套接保护箱结构，PLC，驱动开关，显示屏和预敷设地埋管塌陷期防护壳结构，所述的第一连接管固定在可调节支撑架结构的内侧；所述的保护套壳结构安装在换热地埋管结构上；所述的换热地埋管结构安装在采煤闭坑矿井内；所述的可调节支撑架结构安装在采煤闭坑矿井内壁上；所述的流量计螺纹连接在第一连接管的上部中右侧；所述的循环泵法兰连接在第一连接管的上部右侧；所述的热泵系统左侧与循环泵法兰连接，右侧与第二连接管法兰连接；所述的热用户法兰连接在第二连接管的右侧；所述的套接保护箱结构安装在采煤闭坑矿井的上部；所述的PLC嵌入在套接保护箱结构的左侧；所述的驱动开关和显示屏分别镶嵌在PLC左侧的上下两部；所述的预敷设地埋管塌陷期防护壳结构安装在换热地埋管结构和保护套壳结构之间；所述的保护套壳结构包括套接壳，穿插口，加护垫，加固片，套接头，伸缩头，压缩弹簧，卡环和抱箍，所述的穿插口分别开设在套接壳的内部；所述的加护垫嵌入在套接壳的外壁上，且加护垫内嵌入有加固片；所述的套接头分别焊接在套接壳内壁上部的左右两侧；所述的伸缩头插入在套接头内；所述的压缩弹簧套接在套接头和伸缩头上；所述的卡环焊接在套接头的外壁上。优选的，所述的换热地埋管结构包括循环地埋管，延伸管，缓冲块，导热片，第一阀门和第二阀门，所述的循环地埋管铺设在采煤闭坑矿井内；所述的延伸管分别一体化设置在循环地埋管的左右两侧；所述的导热片焊接在循环地埋管和延伸管的外壁上；所述的缓冲块分别焊接在循环地埋管和延伸管内壁的左右两侧；所述的第一阀门和第二阀门分别螺纹连接在延伸管的下部，且与第一连接管螺纹连接。优选的，所述的可调节支撑架结构包括组装板，套接管，伸缩杆，第一套板，第一组装边，第二套板和第二组装边，所述的套接管分别焊接在组装板左侧的上下两部；所述的伸缩杆分别焊接在第一套板右侧的上下两部，并插入在套接管内；所述的第一组装边分别焊接在第一套板前后表面的左侧；所述的第二组装边分别焊接在第二套板前后表面的右侧。优选的，所述的套接保护箱结构包括套接箱，第一护垫，第二护垫，观察窗，遮挡板，支撑边和密封板，所述的套接箱螺栓安装在采煤闭坑矿井的上部；所述的第一护垫和第二护垫相互胶接，且第一护垫和第二护垫分别螺栓安装在套接箱的内壁上；所述的观察窗嵌入在密封板内部上侧的中间部位；所述的遮挡板插入在支撑边内；所述的支撑边分别焊接在密封板上部的左右两侧；所述的密封板合页安装在套接箱的上端。优选的，所述的预敷设地埋管塌陷期防护壳结构包括胶皮保护套，泡沫充填物和铁皮保护壳，所述的胶皮保护套包裹在循环地埋管和延伸管外壁上，且胶皮保护套被导热片穿过；所述的泡沫充填物包裹在胶皮保护套的外壁上，且泡沫充填物被导热片穿过；所述的铁皮保护壳套接在泡沫充填物外侧的上部。优选的，所述的套接壳套接在循环地埋管和延伸管的外侧，所述的套接壳内部的穿插口设置有多个，所述的套接壳采用弧形钢板壳。优选的，所述的加护垫采用橡胶垫，且内部的加固片采用钢板片，所述的加固片设置有多个。优选的，所述的套接头与伸缩头相适配，所述的套接头与伸缩头分别设置为梯形，且外侧设置有压缩弹簧。优选的，所述的抱箍焊接在伸缩头的下端，所述的抱箍抱接在循环地埋管与延伸管的外壁上。优选的，所述的循环地埋管设置为S型，所述的循环地埋管铺设在采煤闭坑矿井内的巷道内，所述的循环地埋管分别设置在采煤闭坑矿井内的一百米至八百米处和八百米至一千米处。优选的，所述的循环地埋管外侧的延伸管设置有两个，且与第一连接管连通。优选的，所述的缓冲块采用矩形块，所述的缓冲块设置有多个，所述的缓冲块相互交叉。优选的，所述的第一套板与第二套板分别设置为弧形，且外壁上的第一组装边与第二组装边螺栓螺母连接。优选的，所述的套接管和伸缩杆相适配，且螺栓固定住，所述的套接管外侧的组装板上与采煤闭坑矿井的内壁螺栓连接。优选的，所述的套接箱内壁上的第一护垫采用橡胶垫，第二护垫采用岩棉垫。优选的，所述的密封板密封住套接箱的上部，且密封板左侧与套接箱螺栓连接。优选的，所述的观察窗上部通过遮挡板密封住，所述的支撑边内侧设置有凹槽，且与遮挡板连接。优选的，所述的铁皮保护壳采用几字形不锈钢壳，且通过胶皮保护套和泡沫充填物分别对循环地埋管与延伸保护，所述的胶皮保护套和泡沫充填物内部设置有通孔。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：1.本专利技术中，所述的套接壳套接在循环地埋管和延伸管的外侧，所述的套接壳内部的穿插口设置有多个，所述的套接壳采用弧形钢板壳，在出现塌陷时，对循环地埋管和延伸管起到了保护的功能。2.本专利技术中，所述的加护垫采用橡胶垫，且内部的加固片采用钢板片，所述的加固片设置有多个，进而起到了缓冲抗压减震的功能。3.本专利技术中，所述的套接头与伸缩头相适配，所述的套接头与伸缩头分别设置为梯形，且外侧设置有压缩弹簧，因采煤沉陷造成巷道或采煤工作面塌陷，造成管线被动伸缩，所以在套接头与伸缩头活动时，配合该压缩弹簧即可起到了增加缓冲减震的效果，且增加了保护的效果。4.本专利技术中，所述的抱箍焊接在伸缩头的下端，所述的抱箍抱接在循环地埋管与延伸管的外壁上，便于进行安装并进行固定使用。5.本专利技术中，所述的循环地埋管设置为S型，所述的循环地埋管铺设在采煤闭坑矿井内的巷道内，所述的循环地埋管分别设置在采煤闭坑矿井内的一百本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种采煤闭坑矿井地热能地埋管供热与制冷系统，其特征在于，该采煤闭坑矿井地热能地埋管供热与制冷系统，包括采煤闭坑矿井(1)，第一连接管(2)，保护套壳结构(3)，换热地埋管结构(4)，可调节支撑架结构(5)，流量计(6)，循环泵(7)，热泵系统(8)，第二连接管(9)，热用户(10)，套接保护箱结构(11)，PLC(12)，驱动开关(13)，显示屏(14)和预敷设地埋管塌陷期防护壳结构(15)，所述的第一连接管(2)固定在可调节支撑架结构(5)的内侧；所述的保护套壳结构(3)安装在换热地埋管结构(4)上；所述的换热地埋管结构(4)安装在采煤闭坑矿井(1)内；所述的可调节支撑架结构(5)安装在采煤闭坑矿井(1)内壁上；所述的流量计(6)螺纹连接在第一连接管(2)的上部中右侧；所述的循环泵(7)法兰连接在第一连接管(2)的上部右侧；所述的热泵系统(8)左侧与循环泵(7)法兰连接，右侧与第二连接管(9)法兰连接；所述的热用户(10)法兰连接在第二连接管(9)的右侧；所述的套接保护箱结构(11)安装在采煤闭坑矿井(1)的上部；所述的PLC(12)嵌入在套接保护箱结构(11)的左侧；所述的驱动开关(13)和显示屏(14)分别镶嵌在PLC(12)左侧的上下两部；所述的预敷设地埋管塌陷期防护壳结构(15)安装在换热地埋管结构(4)和保护套壳结构(3)之间；所述的保护套壳结构(3)包括套接壳(31)，穿插口(32)，加护垫(33)，加固片(34)，套接头(35)，伸缩头(36)，压缩弹簧(37)，卡环(38)和抱箍(39)，所述的穿插口(32)分别开设在套接壳(31)的内部；所述的加护垫(33)嵌入在套接壳(31)的外壁上，且加护垫(33)内嵌入有加固片(34)；所述的套接头(35)分别焊接在套接壳(31)内壁上部的左右两侧；所述的伸缩头(36)插入在套接头(35)内；所述的压缩弹簧(37)套接在套接头(35)和伸缩头(36)上；所述的卡环(38)焊接在套接头(35)的外壁上；所述的换热地埋管结构(4)包括循环地埋管(41)，延伸管(42)，缓冲块(43)，导热片(44)，第一阀门(45)和第二阀门(46)，所述的循环地埋管(41)铺设在采煤闭坑矿井(1)内；所述的延伸管(42)分别一体化设置在循环地埋管(41)的左右两侧；所述的导热片(44)焊接在循环地埋管(41)和延伸管(42)的外壁上；所述的缓冲块(43)分别焊接在循环地埋管(41)和延伸管(42)内壁的左右两侧；所述的第一阀门(45)和第二阀门(46)分别螺纹连接在延伸管(42)的下部，且与第一连接管(2)螺纹连接；所述的预敷设地埋管塌陷期防护壳结构(15)包括胶皮保护套(151)，泡沫充填物(152)和铁皮保护壳(153)，所述的胶皮保护套(151)包裹在循环地埋管(41)和延伸管(42)外壁上，且胶皮保护套(151)被导热片(44)穿过；所述的泡沫充填物(152)包裹在胶皮保护套(151)的外壁上，且泡沫充填物(152)被导热片(44)穿过；所述的铁皮保护壳(153)套接在泡沫充填物(152)外侧的上部。/n...
【技术特征摘要】
1.一种采煤闭坑矿井地热能地埋管供热与制冷系统，其特征在于，该采煤闭坑矿井地热能地埋管供热与制冷系统，包括采煤闭坑矿井(1)，第一连接管(2)，保护套壳结构(3)，换热地埋管结构(4)，可调节支撑架结构(5)，流量计(6)，循环泵(7)，热泵系统(8)，第二连接管(9)，热用户(10)，套接保护箱结构(11)，PLC(12)，驱动开关(13)，显示屏(14)和预敷设地埋管塌陷期防护壳结构(15)，所述的第一连接管(2)固定在可调节支撑架结构(5)的内侧；所述的保护套壳结构(3)安装在换热地埋管结构(4)上；所述的换热地埋管结构(4)安装在采煤闭坑矿井(1)内；所述的可调节支撑架结构(5)安装在采煤闭坑矿井(1)内壁上；所述的流量计(6)螺纹连接在第一连接管(2)的上部中右侧；所述的循环泵(7)法兰连接在第一连接管(2)的上部右侧；所述的热泵系统(8)左侧与循环泵(7)法兰连接，右侧与第二连接管(9)法兰连接；所述的热用户(10)法兰连接在第二连接管(9)的右侧；所述的套接保护箱结构(11)安装在采煤闭坑矿井(1)的上部；所述的PLC(12)嵌入在套接保护箱结构(11)的左侧；所述的驱动开关(13)和显示屏(14)分别镶嵌在PLC(12)左侧的上下两部；所述的预敷设地埋管塌陷期防护壳结构(15)安装在换热地埋管结构(4)和保护套壳结构(3)之间；所述的保护套壳结构(3)包括套接壳(31)，穿插口(32)，加护垫(33)，加固片(34)，套接头(35)，伸缩头(36)，压缩弹簧(37)，卡环(38)和抱箍(39)，所述的穿插口(32)分别开设在套接壳(31)的内部；所述的加护垫(33)嵌入在套接壳(31)的外壁上，且加护垫(33)内嵌入有加固片(34)；所述的套接头(35)分别焊接在套接壳(31)内壁上部的左右两侧；所述的伸缩头(36)插入在套接头(35)内；所述的压缩弹簧(37)套接在套接头(35)和伸缩头(36)上；所述的卡环(38)焊接在套接头(35)的外壁上；所述的换热地埋管结构(4)包括循环地埋管(41)，延伸管(42)，缓冲块(43)，导热片(44)，第一阀门(45)和第二阀门(46)，所述的循环地埋管(41)铺设在采煤闭坑矿井(1)内；所述的延伸管(42)分别一体化设置在循环地埋管(41)的左右两侧；所述的导热片(44)焊接在循环地埋管(41)和延伸管(42)的外壁上；所述的缓冲块(43)分别焊接在循环地埋管(41)和延伸管(42)内壁的左右两侧；所述的第一阀门(45)和第二阀门(46)分别螺纹连接在延伸管(42)的下部，且与第一连接管(2)螺纹连接；所述的预敷设地埋管塌陷期防护壳结构(15)包括胶皮保护套(151)，泡沫充填物(152)和铁皮保护壳(153)，所述的胶皮保护套(151)包裹在循环地埋管(41)和延伸管(42)外壁上，且胶皮保护套(151)被导热片(44)穿过；所述的泡沫充填物(152)包裹在胶皮保护套(151)的外壁上，且泡沫充填物(152)被导热片(44)穿过；所述的铁皮保护壳(153)套接在泡沫充填物(152)外侧的上部。
2.如权利要求1所述的采煤闭坑矿井地热能地埋管供热与制冷系统，其特征在于，所述的可调节支撑架结构(5)包括组装板(51)，套接管...
【专利技术属性】
技术研发人员：谭现锋，宋炳忠，薄怀志，李传夏，卢国宏，吴晓华，陈洪年，陈宗成，王猛，
申请(专利权)人：山东省鲁南地质工程勘察院山东省地勘局第二地质大队，
类型：发明
国别省市：山东;37
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