[发明专利]采煤塌陷区地表水、采空区、地热综合利用方法及试验设备

权利要求书

1.一种采煤塌陷区地表水、采空区、地热综合利用方法，其特征在于，步骤包括：

S1.确定地热水汇集区；

S2.在大巷内布置热能交换设备；

S3.布置地热水抽采系统，所述地热水抽采系统包括地热井、抽采管道和尾水回注管道，抽采管道连接热能交换设备的进水口，尾水回注管连接热能交换设备的出水口；

S4.在地表布置水渠，并在地表移动盆地设置排水系统，引导地表水流入地下；

S5.通过地面开采形成的采煤塌陷区控制地表水的定向有序流动，实现地下水的可持续开采，结合地面管路和岩层裂隙带、弯曲带的空间结构，构建采煤塌陷区地表水-地热资源联合体系，综合利用采煤塌陷地；

所述地热水汇集区包括断层和地热储层的交界区域；

所述大巷内还布置有钻井硐室，从钻井硐室分别向地热水汇集区和地热储层开挖地热井，沿地热井向地热水汇集区布置抽采管道；

所述抽采管道和尾水回注管道的端部间隔设定的安全距离；

所述采煤塌陷区的导水裂隙发育情况根据地质探测确定，根据导水裂隙发育情况和塌陷区地形调整地下水的流动；

所述水渠连通地表水系和地表移动盆地。

2.一种采煤塌陷区地表水、采空区、地热综合利用模拟试验设备，根据权利要求1所述的一种采煤塌陷区地表水、采空区、地热综合利用方法，其特征在于，包括地下水系统、地质模拟系统和储热模拟系统，地质模拟系统包括底板岩层、煤层、顶板岩层、垮落带和断层；地下水系统包括注水钻孔、瓦斯抽采钻孔、导水通道和导水裂隙；储热系统包括模拟地热储层；所述地质模拟系统还原实际地质条件，地下水系统模拟地表水和地下水之间的水力联系，储热模拟系统在地质模拟系统中提供热源。

3.根据权利要求2所述的一种采煤塌陷区地表水、采空区、地热综合利用模拟试验设备，其特征在于，所述底板岩层、煤层、顶板岩层利用相似材料依次铺设，垮落带通过模拟煤层开挖制作。

4.根据权利要求2所述的一种采煤塌陷区地表水、采空区、地热综合利用模拟试验设备，其特征在于，所述地质模拟系统中埋设管道模拟注水钻孔和瓦斯抽采钻孔。