一种煤电废弃物处理方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及煤电废弃物处理技术领域，提供了一种煤电废弃物处理方法及系统，方法包括以下步骤：将矸石、粉煤灰和矿井水混合配制成浆液；将烟气和浆液进行对流式耦合反应，以降低浆液的pH值和烟气中CO2含量；将反应后的浆液输送至煤矿采空区内进行填充；回收采空区内的浆液泌水参与制浆；系统包括制浆装置、耦合反应装置、输送装置和回收装置。本发明专利技术通过对煤电联营企业产生的废弃物进行处理后，填充至采空区，实现了废弃物减排和资源循环利用，同时采空区被废弃物填充后，减轻了采空区水火灾害和地表残余沉降，有利于矿井的安全生产。有利于矿井的安全生产。有利于矿井的安全生产。

【技术实现步骤摘要】
一种煤电废弃物处理方法及系统


[0001]本专利技术涉及煤电废弃物处理
，尤其涉及一种煤电废弃物处理方法及系统。

技术介绍

[0002]煤电联营企业主要的废弃物包括煤矿开采期间产生的矸石和矿井水、以及燃煤电厂生产期间产生的粉煤灰和烟气，废弃物排放后易污染环境；同时煤炭资源开采后在井下形成较大面积的采空区，采空区易发生水火灾害和地表残余沉降，不利于矿井的安全生产。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供一种煤电废弃物处理方法及系统，对煤电联营企业产生的废弃物进行处理后，填充至采空区，实现了废弃物减排和资源循环利用，同时采空区被废弃物填充后，减轻了采空区水火灾害和地表残余沉降，有利于矿井的安全生产。
[0004]本专利技术提供一种煤电废弃物处理方法，包括以下步骤：
[0005]S1、将矸石、粉煤灰和矿井水混合配制成浆液；
[0006]S2、将烟气和所述浆液进行对流式耦合反应，以降低所述浆液的pH值和所述烟气中CO2含量；
[0007]S3、将反应后的浆液输送至煤矿采空区内进行填充；
[0008]S4、回收所述采空区内的浆液泌水参与制浆。
[0009]根据本专利技术提供的一种煤电废弃物处理方法，步骤S1具体包括：将所述矸石破碎至粒径为10～25mm以下，破碎后的矸石与所述粉煤灰、所述矿井水按水固质量比1:1～1:3混合配制成浓度为50％～75％的浆液。
[0010]根据本专利技术提供的一种煤电废弃物处理方法，步骤S3具体包括：在所述采空区上方地面钻取多个钻孔，所述多个钻孔的第一端分别连接第一输浆管道，所述多个钻孔的第二端延伸至所述采空区内，反应后的浆液经所述第一输浆管道和所述多个钻孔输送至所述采空区内。
[0011]根据本专利技术提供的一种煤电废弃物处理方法，步骤S3具体包括：在所述采空区的隔离密闭体上钻取与所述采空区相连通的注浆孔，所述注浆孔连接有第二输浆管道，所述第二输浆管道经巷道和井筒延伸至地面，反应后的浆液经所述第二输浆管道和所述注浆孔输送至所述采空区内。
[0012]根据本专利技术提供的一种煤电废弃物处理方法，所述隔离密闭体为煤柱或墙体。
[0013]本专利技术还提供一种煤电废弃物处理系统，包括：
[0014]制浆装置，用于将矸石、粉煤灰和矿井水混合配制成浆液；
[0015]耦合反应装置，用于将烟气和所述浆液进行对流式耦合反应，以降低所述浆液的pH值和所述烟气中CO2含量；
[0016]输送装置，用于将反应后的浆液输送至煤矿采空区内进行填充；
[0017]回收装置，用于回收所述采空区内的浆液泌水参与制浆。
[0018]根据本专利技术提供的一种煤电废弃物处理系统，所述制浆装置包括矸石仓、破碎机、粉煤灰仓和搅拌机，所述矸石仓经所述破碎机与所述搅拌机相连，所述粉煤灰仓与所述搅拌机相连，所述搅拌机设有矿井水入口。
[0019]根据本专利技术提供的一种煤电废弃物处理系统，所述搅拌机连接有输送泵，用于将所述浆液输送至所述耦合反应装置。
[0020]根据本专利技术提供的一种煤电废弃物处理系统，所述耦合反应装置包括反应室、曝气管和风机，所述反应室的顶部设有进浆口和排气口，所述反应室内的底部设有所述曝气管，所述曝气管上设有多个喷气口，所述风机与所述曝气管相连，用于鼓入烟气，所述反应室的底部设有出浆口。
[0021]根据本专利技术提供的一种煤电废弃物处理系统，所述耦合反应装置还包括搅拌组件，所述搅拌组件包括搅拌电机、连接杆和搅拌叶片，所述搅拌电机设置于所述反应室的顶部，所述连接杆和搅拌叶片设置于所述反应室内且位于所述曝气管的上方，所述搅拌叶片经所述连接杆与所述搅拌电机相连。
[0022]本专利技术提供的一种煤电废弃物处理方法及系统，通过将煤炭开采过程产生的矸石和矿井水、煤炭使用过程中产生的粉煤灰和烟气等废弃物，经过一系列处理和反应，送回至煤炭来源地采空区。本专利技术通过将地下煤炭开采利用之后产生的废弃物送回地下废弃空间，完成了从煤炭开采、利用直至废弃物处理的闭环处理，实现了固(矸石、粉煤灰)、液(矿井水、浆液泌水)、气(烟气中的CO2)废弃物减排无污染和资源循环利用的效果，并且通过将废弃物填充至采空区，可以减轻采空区水火灾害和地表残余沉降，有利于矿井的安全生产。
[0023]本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
附图说明
[0024]为了更清楚地说明本专利技术或相关技术中的技术方案，下面将对实施例或相关技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，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。
[0025]图1是本专利技术提供的煤电废弃物处理方法的流程示意图；
[0026]图2是本专利技术提供的地面钻孔输送浆液至采空区的注浆示意图；
[0027]图3是本专利技术提供的井下输送浆液至采空区的注浆示意图；
[0028]图4是本专利技术提供的采空区注浆前后对比示意图；
[0029]图5是本专利技术提供的制浆装置的结构示意图；
[0030]图6是本专利技术提供的耦合反应装置的结构示意图；
[0031]附图标记：
[0032]1：钻孔；2：第一输浆管道；3：隔离密封体；4：第二输浆管道；
[0033]5：巷道；6：井筒；7：矸石仓；8：破碎机；9：粉煤灰仓；
[0034]10：搅拌机；11：矿井水入口；12：给料机；13：输送泵；
[0035]14：反应室；15：曝气管；16：风机；17：进浆口；18：排气口；
[0036]19：喷气口；20：出浆口；21：搅拌电机；22：连接杆；
[0037]23：搅拌叶片。
具体实施方式
[0038]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术中的附图，对本专利技术中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0039]在本专利技术实施例的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0040]在本专利技术实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种煤电废弃物处理方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、将矸石、粉煤灰和矿井水混合配制成浆液；S2、将烟气和所述浆液进行对流式耦合反应，以降低所述浆液的pH值和所述烟气中CO2含量；S3、将反应后的浆液输送至煤矿采空区内进行填充；S4、回收所述采空区内的浆液泌水参与制浆。2.根据权利要求1所述的煤电废弃物处理方法，其特征在于，步骤S1具体包括：将所述矸石破碎至粒径为10～25mm以下，破碎后的矸石与所述粉煤灰、所述矿井水按水固质量比1:1～1:3混合配制成浓度为50％～75％的浆液。3.根据权利要求1所述的煤电废弃物处理方法，其特征在于，步骤S3具体包括：在所述采空区上方地面钻取多个钻孔，所述多个钻孔的第一端分别连接第一输浆管道，所述多个钻孔的第二端延伸至所述采空区内，反应后的浆液经所述第一输浆管道和所述多个钻孔输送至所述采空区内。4.根据权利要求1所述的煤电废弃物处理方法，其特征在于，步骤S3具体包括：在所述采空区的隔离密闭体上钻取与所述采空区相连通的注浆孔，所述注浆孔连接有第二输浆管道，所述第二输浆管道经巷道和井筒延伸至地面，反应后的浆液经所述第二输浆管道和所述注浆孔输送至所述采空区内。5.根据权利要求4所述的煤电废弃物处理方法，其特征在于，所述隔离密闭体为煤柱或墙体。6.一种煤电废弃物处理系统，其特征在于，包...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹希文，孙万明，张玉军，张刚艳，刘贵，甘志超，孙林，曹路通，
申请(专利权)人：天地科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：