本发明专利技术提供一种疏通地下水库进水口采空区淤堵并降低出水盐度的系统，通过采用二氧化碳废气以脉冲方式和连续方式输入地下水库中，不仅实现进水口淤堵区域的疏通，还利于改善地下水库对矿井水的净化能力，降低水库出水盐度。所述系统包括：二氧化碳废气储存单元，所述二氧化碳废气储存单元用于提供二氧化碳废气；废气脉冲输送管道，所述废气脉冲输送管道连接于所述二氧化碳废气储存单元和所述地下水库之间，用于将二氧化碳废气输送至地下水库，所述废气脉冲输送管道的出气端延伸至所述地下水库内且位于所述进水口下方；气动增压泵，所述气动增压泵与所述废气脉冲输送管道连接并能使所述废气脉冲输送管道内的二氧化碳废气以脉冲方式输出。以脉冲方式输出。以脉冲方式输出。
【技术实现步骤摘要】
疏通地下水库进水口采空区淤堵并降低出水盐度的系统
[0001]本专利技术涉及地下水库进水口采空区淤堵疏通
技术介绍
[0002]地下水库储水工程是将矿井水储存于井下采空区，同时利用煤柱坝体加固和人工坝体构建实现矿井水安全储存。通过水库设计建设、输水管网铺设、井上井下矿井水处理设施等系统工程实现矿井水保护与利用。地下水库中顶板会不同程度垮落，导致水库中具有大量垮落岩石，这些岩石可以在矿井水进出水库的过程中通过离子交换、沉淀吸附、氧化还原等水
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岩耦合过程实现矿井水的净化，该过程经济有效，对矿井水的井下直接高效利用起到了非常重要的作用。
[0003]但是由于矿井水在进入水库前含有高浓度的煤矿颗粒及其他矿物颗粒，浊度和悬浮固体浓度非常高，在地下水库长期运行过程中，矿井水进口处的采空区煤和其他矿物颗粒的累积导致淤堵，增加了注水阻力，影响地下水库使用寿命。因此，亟需经济可行的技术疏通地下水库进口处颗粒淤堵。目前该问题尚无可行的解决技术方案。
技术实现思路
[0004]有鉴于此，本专利技术提供一种疏通地下水库进水口采空区淤堵并降低水库出水盐度的系统和方法。本专利技术通过采用二氧化碳废气以脉冲方式和连续方式输入地下水库中，不仅实现进水口采空区淤堵区域的疏通，还利于改善地下水库对矿井水的净化能力，降低水库出水盐度。
[0005]本专利技术为达到其目的，提供如下技术方案：
[0006]本专利技术一方面提供一种疏通地下水库进水口采空区淤堵并降低水库出水盐度的系统，所述地下水库设有进水口，所述进水口与地下水库进水管道连接，其特征在于，所述系统包括：
[0007]二氧化碳废气储存单元，所述二氧化碳废气储存单元用于提供二氧化碳废气；
[0008]废气脉冲输送管道，所述废气脉冲输送管道连接于所述二氧化碳废气储存单元和所述地下水库之间，用于将二氧化碳废气输送至地下水库，所述废气脉冲输送管道的出气端延伸至所述地下水库内且位于所述进水口下方；
[0009]气动增压泵，所述气动增压泵与所述废气脉冲输送管道连接并能使所述废气脉冲输送管道内的二氧化碳废气以脉冲方式输出。
[0010]优选的，还包括压力监测单元，所述压力监测单元包括用于监测所述地下水库进水管道的压力的第一压力计，还包括与所述第一压力计和所述气动增压泵通信连接的控制器，所述控制器根据所述第一压力计输出的压力值与预设压力阈值的比较结果开启或关闭所述气动增压泵。
[0011]优选的，还包括废气缓释输送管道，所述废气缓释输送管道连接于所述二氧化碳废气储存单元和所述地下水库之间，所述废气缓释输送管道的出气端延伸至所述地下水库
内且位于所述进水口下方，所述废气缓释管道延伸至所述地下水库内的管段上开设有多个缓释气孔。
[0012]优选的，在所述废气缓释输送管道下方至少设有一个所述废气脉冲输送管道；
[0013]优选的，所述废气脉冲输送管道在不同高度间隔设有多个，且至少部分废气脉冲输送管道延伸至所述地下水库内的管段的长度不同。
[0014]优选的，至少部分所述废气脉冲输送管道伸入至所述进水口采空区的淤堵区域的中央；
[0015]优选的，所述废气缓释输送管道和所述废气脉冲输送管道上还设有用于调节气速的气泵。
[0016]优选的，所述缓释气孔上连接有防止所述缓释气孔被水中颗粒物堵塞的防堵件；
[0017]优选的，所述防堵件为与所述缓释气孔连通的弯管或带有顶盖的引流管；更优选的，所述防堵件的出气口配置为经该出气口输出的二氧化碳废气不会与经所述进水口输入的水流相逆流。
[0018]优选的，所述二氧化碳废气储存单元包括二氧化碳废气压缩储存装置，所述二氧化碳废气压缩储存装置的出气口分别与所述废气脉冲输送管道的进气端及所述废气缓释输送管道的进气端连接，用于将二氧化碳废气加压后输送至所述废气脉冲输送管道或所述废气缓释输送管道；
[0019]优选的，所述二氧化碳废气储存单元还包括与二氧化碳废气压缩储存装置的进气口连接的二氧化碳废气吸附储存装置；
[0020]进一步优选的，所述二氧化碳废气压缩储存装置上设有第二压力计，所述第二压力计及所述二氧化碳废气吸附储存装置中的加热元件分别和控制器通信连接，所述控制器根据所述第二压力计测得的压力值与预设压力阈值的比较结果调控所述加热元件工作。
[0021]进一步的，所述地下水库的设有顶部废气出口，所述系统还包括瓦斯混合气体催化氧化单元和/或瓦斯混合气体分离单元，还包括废气抽提输送单元：所述废气抽提输送单元包括废气抽提输送管道、设于所述废气抽提输送管道上游的负压泵和设于所述废气抽提输送管道下游的增压泵，所述废气抽提输送管道与所述顶部废气出口连接，用于将地下水库顶层空间内的废气向外输出；
[0022]所述瓦斯混合气体催化氧化单元的进气口通过第一管线与所述废气抽提输送管道的出气端连接，所述瓦斯混合气体催化氧化单元的出气口通过第二管线与所述二氧化碳废气储存单元连接，所述第一管线和所述第二管线上分别设有阀门；所述瓦斯混合气体催化氧化单元用于对所述废气抽提输送管道输出的废气中含有的瓦斯进行催化氧化处理并去除其中的水蒸气；
[0023]所述瓦斯混合气体分离单元的进气口通过第三管线与所述废气抽提输送管道的出气端连接，所述瓦斯混合气体分离单元的废气出气口通过第四管线与所述二氧化碳废气储存单元连接，所述第三管线和第四管线上分别设有阀门；所述瓦斯混合气体分离单元用于分离出所述废气抽提输送管道输出的废气中含有的瓦斯，并将分离了瓦斯的废气通过废气出气口输送至所述二氧化碳废气储存单元。
[0024]本专利技术还提供一种基于上文所述的系统疏通地下水库进水口淤堵并降低水库出水盐度的方法，所述方法包括：
[0025]通过所述废气脉冲输送管道将所述二氧化碳废气储存单元中存储的二氧化碳废气输送至地下水库中，使得二氧化碳废气中的二氧化碳参与地下水库中的水岩耦合作用；
[0026]当需要疏通所述进水口采空区的淤堵时，开启所述气动增压泵，使所述二氧化碳废气以脉冲方式经所述废气脉冲输送管道输出至地下水库中；
[0027]优选的，通过压力监测单元的第一压力计监测所述地下水库进水管道的压力，通过控制器根据所述第一压力计输出的压力值与预设压力阈值的比较结果开启或关闭所述气动增压泵。
[0028]进一步的，通过废气缓释输送管道将所述二氧化碳废气储存单元中存储的二氧化碳废气以缓释方式输送至地下水库中，使得二氧化碳废气中的二氧化碳参与地下水库中的水岩耦合作用；
[0029]所述废气缓释输送管道的出气端延伸至所述地下水库内且位于所述进水口下方，所述废气缓释管道延伸至所述地下水库内的管段上开设有多个缓释气孔；
[0030]优选的，所述废气缓释输送管道内的二氧化碳废气输出气速为0.5～2立方米/小时。
[0031]进一步的，通过废气抽提输送单元将地下水库顶层空间内的废气向外输出至瓦斯混合气体催化氧化单元，以对所述废气抽提输送管道输出的废本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种疏通地下水库进水口采空区淤堵并降低水库出水盐度的系统，所述地下水库设有进水口，所述进水口与地下水库进水管道连接，其特征在于，所述系统包括：二氧化碳废气储存单元，所述二氧化碳废气储存单元用于提供二氧化碳废气；废气脉冲输送管道，所述废气脉冲输送管道连接于所述二氧化碳废气储存单元和所述地下水库之间，用于将二氧化碳废气输送至地下水库，所述废气脉冲输送管道的出气端延伸至所述地下水库内且位于所述进水口下方；气动增压泵，所述气动增压泵与所述废气脉冲输送管道连接并能使所述废气脉冲输送管道内的二氧化碳废气以脉冲方式输出。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括压力监测单元，所述压力监测单元包括用于监测所述地下水库进水管道的压力的第一压力计，还包括与所述第一压力计和所述气动增压泵通信连接的控制器，所述控制器根据所述第一压力计输出的压力值与预设压力阈值的比较结果开启或关闭所述气动增压泵。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，还包括废气缓释输送管道，所述废气缓释输送管道连接于所述二氧化碳废气储存单元和所述地下水库之间，所述废气缓释输送管道的出气端延伸至所述地下水库内且位于所述进水口下方，所述废气缓释管道延伸至所述地下水库内的管段上开设有多个缓释气孔。4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，在所述废气缓释输送管道下方至少设有一个所述废气脉冲输送管道；优选的，所述废气脉冲输送管道在不同高度间隔设有多个，且至少部分废气脉冲输送管道延伸至所述地下水库内的管段的长度不同；优选的，至少部分所述废气脉冲输送管道伸入至所述进水口采空区的淤堵区域的中央；优选的，所述废气缓释输送管道和所述废气脉冲输送管道上还设有用于调节气速的气泵。5.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述缓释气孔上连接有防止所述缓释气孔被水中颗粒物堵塞的防堵件；优选的，所述防堵件为与所述缓释气孔连通的弯管或带有顶盖的引流管；更优选的，所述防堵件的出气口配置为经该出气口输出的二氧化碳废气不会与经所述进水口输入的水流相逆流。6.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述二氧化碳废气储存单元包括二氧化碳废气压缩储存装置，所述二氧化碳废气压缩储存装置的出气口分别与所述废气脉冲输送管道的进气端及所述废气缓释输送管道的进气端连接，用于将二氧化碳废气加压后输送至所述废气脉冲输送管道或所述废气缓释输送管道；优选的，所述二氧化碳废气储存单元还包括与二氧化碳废气压缩储存装置的进气口连接的二氧化碳废气吸附储存装置；进一步优选的，所述二氧化碳废气压缩储存装置上设有第二压力计，所述第二压力计及所述二氧化碳废气吸附储存装置中的加热元件分别和控制器通信连接，所述控制器根据所述第二压力计测得的压力值与预设压力阈值的比较结果调控所述加热元件工作。7.根据权利要求1
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6任一项所述的系统，其特...
【专利技术属性】
技术研发人员：包一翔，李井峰，郭强，蒋斌斌，
申请(专利权)人：国能神东煤炭集团有限责任公司北京低碳清洁能源研究院，
类型：发明
国别省市：
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