[实用新型]一种煤矸石降温阻燃热能利用装置

说明书

本实用新型涉及一种煤矸石降温阻燃热能利用装置，属于煤矸石治理技术领域，包括埋设在煤矸石山内的多个换热管，换热管主要由第一介质管段、第二介质管组、隔热管段和散热管段构成，散热管段的顶部安装有密封盖，密封盖上安装有封闭阀，散热管段上还安装有环形换热水箱，环形换热水箱套装在散热管段的外部，散热管段上还设置有支撑板，支撑板固定在散热管段上，环形换热水箱的顶部设置有进水口，底部设置有出水口，隔热管段上安装有隔热层，第二介质管组主要由多个第二介质管段串联连接构成，每个第二介质管段内均安装有介质储集器，介质储集器用于收集部分介质，本实用新型结构简单，设计合理，采用分层换热，换热降温效果好，并充分利用热能。

技术领域

本实用新型涉及一种煤矸石降温阻燃热能利用装置，属于煤矸石治理技术领域。

背景技术

公知，煤矸石山已成为煤矿区立地条件最严酷、堆放量最大、治理难度最大的区域。煤矸石平均约占开采量的20％，目前我国煤矸石的综合利用率为30％-40％左右，多数作为废弃物就近堆放，形成大小不一，占压土地，破坏景观的煤矸石山。据统计全国现有矸石山5000多座，其中约有1/3的煤矸石山发生程度不同的自燃。煤矸石山自燃，有机质灰化，硫份离解挥发，使得煤矸石山的稳定性变差，在受到人为开挖、爆炸或暴雨侵蚀时，容易形成坍塌、滑坡、泥石流等地质灾害。煤矸石自燃对矿区生态环境及景观造成严重污染和极大破坏，同时引发诸多的其他相关社会问题和环境问题。煤矸石自燃产生的有毒气体所导致的大气和水体污染最为严重，也影响当地居民的身体健康。所以，煤矸石山治理是煤矿区生态环境治理与可持续发展中亟待解决的现实问题。

目前，现有的矸石山治理主要是通过注浆灭火的方式，采用这种方式在自燃的中晚期能够起到很好的效果。在自燃发生的早期，矸石山内部还不存在燃烧点。但是随着时间的推移，由于矸石山内部的温度逐渐升高及氧气的供给，导致矸石山内部慢慢燃烧起来。如果能够在对矸石山进行有效的降温，那就能避免矸石山自燃。同时，煤矸石山存在大量热能无法有效利用，造成浪费。

实用新型内容

为解决现有技术存在的技术问题，本实用新型提供了一种结构简单，设计合理，采用分层换热，换热降温效果好，并充分利用热能的煤矸石降温阻燃热能利用装置。

为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案为一种煤矸石降温阻燃热能利用装置，包括埋设在煤矸石山内的多个换热管，所述换热管主要由第一介质管段、第二介质管组、隔热管段和散热管段构成，所述第一介质管段、第二介质管组、隔热管段和散热管段依次连接，所述第一介质管段、第二介质管段组和隔热管段分别埋设在煤矸石山内，所述散热管段凸出煤矸石山表面，所述第一介质管段的底部封闭，且内部填充有导热介质，所述散热管段的顶部安装有密封盖，所述密封盖上安装有封闭阀，所述散热管段上还安装有环形换热水箱，所述环形换热水箱套装在散热管段的外部，所述散热管段上还设置有用于支撑环形换热水箱的支撑板，所述支撑板固定在散热管段上，所述环形换热水箱的顶部设置有进水口，底部设置有出水口，所述隔热管段内部和外部均安装有隔热层，所述隔热层的顶部凸出煤矸石山表面，所述第二介质管组主要由多个第二介质管段串联连接构成，每个所述第二介质管段内均安装有介质储集器，所述介质储集器用于收集部分介质。

优选的，所述散热管段的外部设置有多个换热翅片，与之相对应的，所述环形换热水箱的内壁上设置有多个插槽，所述插槽向所述环形换热水箱内凸起，所述换热翅片插装在插槽内。

优选的，所述散热管段内设置有多个导流板，所述导流板之间形成导流槽。

优选的，所述介质储集器为中空锥形结构，且该中空锥形结构的顶部和底部均设置有开口，所述中空锥形结构的底部四周固定在第二介质管段的内壁上，且所述中空锥形结构的中心线与第二介质管段的中心线重合。

优选的，所述中空锥形结构的锥面为内凹的弧形结构。

优选的，所述导热介质为水。