[发明专利]采用热泵系统提取煤矿井下岩石热量的方法

权利要求书

1.一种采用热泵系统提取煤矿井下岩石热量的方法，它以煤矿矿井岩层中的低品位热能为热源，采用热泵技术对地下深层岩石中的热量进行提取和充分利用，分为利用煤矿井下岩石热源供暖和利用煤矿井下岩石热源制冷步骤，利用井下水循环系统、热泵机组为用户供热或制冷，其特征在于，所述方法包括下述步骤：

a、煤矿井下岩石热物性实验：在井下选择钻孔位置用钻机钻孔，钻孔深度为80~100米，往成型的钻孔内下管，采集钻孔内的热量数据并进行数据分析，测得岩石层的导热系数及热扩散能力；

b、在井下岩石层打孔：钻机采用正循环回转重力加压的钻进方式，将钻机钻速由低到高进行调节，钻孔深度为80~100米，孔间距为3-4米，各孔采用水平布置方式，单孔沿深度方向上倾斜20~30°角度；

c、井下埋管及回填：将埋管放入井下，使用高标号水泥作为回填层将埋管覆盖；

 d、系统设计及安装：

井下水循环系统主要由岩石埋管和换热器组成，热泵机组主要由冷凝器、压缩机和蒸发器组成，换热器采用全焊式高承压换热器，热泵系统的整体性能系数大于等于5.0，全焊式高承压换热器与井下埋管连接，通过管路与热泵机组连接；

冬季热泵机组的冷凝器与用户末端系统换热，制冷剂被冷凝后将热量供给用户；

夏季热泵机组的蒸发器与用户末端系统换热，制冷剂被蒸发后将冷量供给用户。

2.根据权利要求1所述的采用热泵系统提取煤矿井下岩石热量的方法，其特征在于，所述的全焊式高承压换热器是5~10MPa的全焊式板壳式换热器。

3.根据权利要求1所述的采用热泵系统提取煤矿井下岩石热量的方法，其特征在于，所述的井下埋管采用HDPE管作为地埋管，地埋管的管口内径为32mm，为单U型结构。