CN109083633A - 一种矸石山余热利用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种矸石山余热利用方法，包括以下步骤：（1）勘探：选用地质勘探钻头钻至矸石山底部，用温度测量仪进行温度的测量，找到高温钻孔；（2）取热：将真空导热管一端插入作为取热点的高温钻孔内，另一端与蓄热器连接，蓄热器的热量输出端与用户连接；（3）蓄热：将高温钻孔内的热量储存于蓄热器内；（4）温度控制：无线温度传感器实时将具有高温区钻孔内的温度通过无线网络传输给主控计算机；（5）废气处理：通过真空导热管冒出的废气通过废气收集装置进行收集后，将废气收集装置的气体出口接入气体导入孔，本发明的矸石山余热利用方法，不仅可以有效利用矸石山的热量，避免矸石山自燃，而且可以节约资源，提高环境质量。

Description

一种矸石山余热利用方法

技术领域

本发明涉及环境、生态和固体废弃物处置与利用技术领域，具体涉及一种矸石山余热利用方法。

背景技术

矿井在建设和生产过程中，开拓和掘进巷道产生大量的矸石，回采工作面中煤层中的夹矸都通过巷道和井筒提升到地面及洗煤厂洗选产生的矸石，都倾倒在邻近矿井的沟谷中，日积月累形成山区矿井矸石山。

煤矸石在露天堆积时，风化成较细颗粒，易于被带到周围空气和土壤中，使空气中悬浮颗粒物增多，空气质量下降，煤矸石中含有残煤、碳质泥岩和废木材等可燃物，其中C、S是构成煤矸石自燃的物质基础，煤矸石露天堆放，日积月累，矸石山内部的热量逐渐积累，当温度达到可燃物的燃烧点时，矸石堆中的残煤便可自燃，自燃后，矸石山内部温度为800~1 000℃，使矸石融结并放出大量的CO, CO2, SO2, H2S , NOx等有害气体。一座矸石山自燃可长达十余年至几十年，这些有害气体的排放，不仅降低矸石山周围的环境空气质量，影响矿区居民的身体健康，还严重影响周围的生态环境，使树木生长缓慢、病虫害增多,农作物减产、甚至死亡。

发明内容

针对上述情况，本发明的目的是提供一种矸石山余热利用方法，不仅可以有效利用矸石山的热量，避免矸石山自燃，而且可以节约资源，提高环境质量。

本发明的技术方案如下：一种矸石山余热利用方法，包括以下步骤：

（1）勘探：选用地质勘探钻头钻至矸石山底部，每两个钻孔的间距为1-1.5m，用温度测量仪进行温度的测量，找到钻孔内部温度高于50℃高温区的高温钻孔，将间距为5m-7m高温钻孔作为取热点，取热点的高温钻孔内均设置无线温度传感器；

（2）取热：将真空导热管一端插入作为取热点的高温钻孔内，另一端与蓄热器连接，蓄热器的热量输出端与用户连接；

（3）蓄热：将高温钻孔内的热量储存于蓄热器内，蓄热器包括加热炉炉体、蓄热室、供风和排烟系统，所述蓄热室设置于加热炉炉体内部，供风和排烟系统设置于加热炉炉体上；

（4）温度控制：无线温度传感器实时将具有高温区钻孔内的温度通过无线网络传输给主控计算机，主控计算机对数据进行分析处理，当高温钻孔内的温度降低到50℃时，主控计算机发出指令控制该钻孔停止取热，钻孔内部温度高于50℃高温区的高温钻孔继续进行取热；

（5）废气处理：通过真空导热管冒出的废气通过废气收集装置进行收集后，在矸石山上开设气体导入孔，将废气收集装置的气体出口接入气体导入孔后，将其都导入孔封死后通过碾压设备对输入废气的矸石山进行覆土碾压。

优选的，所述钻孔的间距为1m，利于最大可能的将热量取用。

优选的，所述废气处理阶段，覆土碾压的土层的厚度为20-30cm，便于生态的修复。

优选的，所述真空导热管的介质出口设有电磁阀，所述电磁阀与主控计算机控制连接，用于对真空导热管进行取热控制。

优选的，所述蓄热器内部采用新型的蓄热材料，把高温钻孔内的热量储存于蓄热器内确保应用体系的稳定运行。

优选的，所述用户为取暖用户、生活用水用户、发电站，多方位的多热量进行利用，节约资源。

优选的，所述蓄热器为TYR—400蓄热器，蓄热效率高，性能好。

本发明的矸石山余热利用方法，钻孔的间距为1-1.5m，可以最大程度的找到高温钻孔，将间距为5m-7m高温钻孔作为取热点，保证取热的稳定性、连续性，同时还可以避免矸石山坍塌，对取热点的温度通过温度传感器进行实时监控并传输至主控计算机，对取热点的取热进行控制，保证热量保持在一个较高的温度，从而保证用户正常使用，废气处理阶段对矸石山的废气通过废气收集装置进行回收，并进行处理，避免了废气排出，污染环境，进行覆土碾压使废气不易排出。

本发明的矸石山余热利用方法，既可以利用矸石山的余热，防止矸石山的温度过高自燃，还将散出的废气进行收集处理，不仅可以减少资源浪费，而且还可以延长煤炭资源的有效供给年限，实现资源节约和可持续利用。

附图说明

图1为本发明的部分结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例，对本发明的技术方案进行进一步的说明：

实施例1

如图1所示，一种矸石山余热利用方法，包括以下步骤：

（1）勘探：选用地质勘探钻头钻至矸石山1底部，每两个钻孔的间距为1m，用温度测量仪进行温度的测量，找到钻孔内部温度高于50℃高温区的高温钻孔2，将间距为5m的高温钻孔2作为取热点，作为取热点的高温钻孔2内均设置无线温度传感器4；

（2）取热：将真空导热管3一端插入取热点的高温钻孔2内，另一端与蓄热器连接，蓄热器的热量输出端与用户连接；

（3）蓄热：将高温钻孔内的热量储存于蓄热器内，蓄热器采用TYR—400蓄热器；

（4）温度控制：无线温度传感器4实时将具有高温钻孔2内的温度通过无线网络传输给主控计算机，主控计算机对数据进行分析处理，所述真空导热管的介质出口设有电磁阀，所述电磁阀与主控计算机控制连接，当高温钻孔2内的温度降低到50℃时，主控计算机发出指令控制该高温钻孔内的真空导热管3的电磁阀关闭停止取热，钻孔内部温度高于50℃的高温钻孔继续进行取热；

（5）废气处理：通过真空导热管3冒出的废气通过废气收集装置进行收集后，在矸石山1上开设气体导入孔，将废气收集装置的气体出口接入气体导入孔后，将气体导入孔封死后通过碾压设备对输入废气的矸石山进行覆土碾压，土层厚度为20cm。

实施例2

如图1所示，一种矸石山余热利用方法，包括以下步骤：

（1）勘探：选用地质勘探钻头钻至矸石山1底部，每两个钻孔的间距为1.5m，用温度测量仪进行温度的测量，找到钻孔内部温度高于50℃高温区的高温钻孔2，将间距为7m的高温钻孔2作为取热点，作为取热点的高温钻孔2内均设置无线温度传感器4；

（2）取热：将真空导热管3一端插入取热点的高温钻孔2内，另一端与蓄热器连接，蓄热器的热量输出端与用户连接；

（3）蓄热：将高温钻孔内的热量储存于蓄热器内，蓄热器采用TYR—400蓄热器；

（4）温度控制：无线温度传感器4实时将具有高温钻孔2内的温度通过无线网络传输给主控计算机，主控计算机对数据进行分析处理，所述真空导热管的介质出口设有电磁阀，所述电磁阀与主控计算机控制连接，当高温钻孔2内的温度降低到50℃时，主控计算机发出指令控制该高温钻孔内的真空导热管3的电磁阀关闭停止取热，钻孔内部温度高于50℃的高温钻孔2继续进行取热；

（5）废气处理：通过真空导热管3冒出的废气通过废气收集装置进行收集后，在矸石山1上开设气体导入孔，将废气收集装置的气体出口接入气体导入孔后，将其都导入孔封死后通过碾压设备对输入废气的矸石山进行覆土碾压，土层厚度为30cm。

Claims (7)

1.一种矸石山余热利用方法，其特征在于包括以下步骤：

（1）勘探：选用地质勘探钻头钻至矸石山底部，每两个钻孔的间距为1-1.5m，用温度测量仪进行温度的测量，找到钻孔内部温度高于50℃高温区的高温钻孔，将间距为5m-7m高温钻孔作为取热点，取热点的高温钻孔内均设置无线温度传感器；

（2）取热：将真空导热管一端插入作为取热点的高温钻孔内，另一端与蓄热器连接，蓄热器的热量输出端与用户连接；

（3）蓄热：将高温钻孔内的热量储存于蓄热器内，蓄热器包括加热炉炉体、蓄热室、供风和排烟系统，所述蓄热室设置于加热炉炉体内部，供风和排烟系统设置于加热炉炉体上；

（4）温度控制：无线温度传感器实时将具有高温区钻孔内的温度通过无线网络传输给主控计算机，主控计算机对数据进行分析处理，当高温钻孔内的温度降低到50℃时，主控计算机发出指令控制该钻孔停止取热，钻孔内部温度高于50℃高温区的高温钻孔继续进行取热；

（5）废气处理：通过真空导热管冒出的废气通过废气收集装置进行收集后，在矸石山上开设气体导入孔，将废气收集装置的气体出口接入气体导入孔后，将其都导入孔封死后通过碾压设备对输入废气的矸石山进行覆土碾压。

2.根据权利要求1所述的矸石山余热利用方法，其特征在于所述钻孔的间距为1m。

3.根据权利要求1所述的矸石山余热利用方法，其特征在于所述废气处理阶段，覆土碾压的土层的厚度为20-30cm。

4.根据权利要求1所述的矸石山余热利用方法，其特征在于所述真空导热管的介质出口设有电磁阀，所述电磁阀与主控计算机控制连接。

5.根据权利要求1所述的矸石山余热利用方法，其特征在于所述蓄热器内部采用蓄热材料，把高温钻孔内的热量储存于蓄热器内确保应用体系的稳定运行。

6.根据权利要求1所述的矸石山余热利用方法，其特征在于所述用户为取暖用户、生活用水用户、发电站。

7.根据权利要求1所述的矸石山余热利用方法，其特征在于所述蓄热器为TYR—400蓄热器。