[发明专利]一种煤矿洗浴系统

说明书

一种煤矿洗浴系统，包括地上洗浴系统和地热提取系统；地热提取系统包括一井下热能提取装置；该井下热能提取装置为一设置于深层地下的密闭容置空间结构，外壁由井下岩壁包围，内部包括气相空间和液相空间；井下热能提取装置内设置有一第一换热器，第一换热器通过一换热管路连接地上洗浴系统；一井下降温系统与井下热能提取装置进行热量交换；一矿井涌水排水系统单向地导通至井下热能提取装置。本发明使用井下热能替代井上锅炉为洗浴系统供热，清洁无污染，节能减排。并且实现了井下热能的再利用，解决了井下热能浪费的问题。在其中一些实施例中，还同时实现了井下涌水的利用。

技术领域

本发明涉及矿井井下热能利用技术，特别涉及一种利用井下热能及井涌水的煤矿洗浴系统。

背景技术

矿井洗浴系统是煤矿主要的用热场所，平均每天洗浴有3000人次以上。冷水温度按照自来水补水温度10℃计算，需要热源1500KW以上。目前的供热方式主要是燃煤锅炉，每年耗煤量高达8000吨，排放CO₂约20800吨，SO₂约50吨、氮氧化物量约40吨、烟尘约10吨，对环境污染极为严重。因此通过热源的改善实现节能减排，是本领域的一大研究方向。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种煤矿洗浴系统，以实现节能减排的目的。

本发明提供一种煤矿洗浴系统，包括地上洗浴系统和地热提取系统。地热提取系统包括一井下热能提取装置。该井下热能提取装置为一设置于深层地下的密闭容置空间结构，外壁由井下岩壁包围，内部包括气相空间和液相空间。井下热能提取装置内设置有一第一换热器，第一换热器通过一换热管路连接地上洗浴系统。一井下降温系统与井下热能提取装置进行热量交换。一矿井涌水排水系统单向地导通至井下热能提取装置。

在本发明的一个实施例中，井下热能提取装置在气相空间和液相空间分别设置有进水口和出水口，分别连通井下降温系统的循环水管路，进水口和出水口之间通过设置在井下热能提取装置内的管路连通，该管路上设置有一第二换热器，使通过井下热能提取装置的矿井井下降温系统的循环水管路形成闭环。

在本发明的一个实施例中，地热提取系统还包括一设置于井下热能提取装置外部的气体控制系统，连通气相空间。气体控制系统包括一控压泵和一单向阀，用于调整井下热能提取装置的气相空间的气体压力。

在本发明的一个实施例中，井下热能提取装置还设置有一输水管路，输水管路伸入至液相空间。输水管路连通地上洗浴系统。输水管路上设置有一控制阀。

在本发明的一个实施例中，第一换热器包括一设置于气相空间的气相空间换热器及一设置于液相空间的液相空间换热器，两者之间通过换热管路相互连通。

在本发明的一个实施例中，第二换热器设置于气相空间和液相空间之间，同时对气相空间和液相空间进行换热。

本发明还提供另一种煤矿洗浴系统，包括地上洗浴系统和地热提取系统。地热提取系统包括一井下热能提取装置，该装置为一设置于地下的密闭刚性空间结构，外壁由井下岩壁包围，内部上层为填料层，下层为喷淋层。填料层和喷淋层之间通过多孔隙隔板隔开。填料层填充有可供液体与气体进行热交换的填料。井下热能提取装置一侧具有进水口和出水口，分别连通矿井井下降温系统的循环水管路，且设置有控制阀，进水口设置于填料层上部，出水口设置于喷淋层下部，其中进水口设置有喷淋装置。井下热能提取装置另一侧设置有一入水口，在井下热能提取装置外部连通矿井涌水排水系统。填料层和喷淋层分别设置有填料层换热器和喷淋层换热器，填料层换热器和喷淋层换热器由换热管路连通，换热管路内有传热介质，并连接地上洗浴系统。地上洗浴系统通过一输水管路与矿井涌水排水系统连通。一井下降温系统与井下热能提取装置连通，并进行热量交换。一矿井涌水排水系统由所述井下热能提取装置单向地导通。

在本发明的一个实施例中，入水口在井下热能提取装置内部通过喷淋层内的一管路连通出水口，使矿井涌水系统与矿井井下降温系统的循环水管路直接连通。