[发明专利]一种采空区充填体提取地热能的系统及其工作方法

权利要求书

1.一种采空区充填体提取地热能的系统，其特征在于：包括送流管路（8）、采热管路（7）、回流管路（9）、集热及发电系统（4）依次互联形成的循环系统，送流管路（8）和回流管路（9）在工作面处段分别位于两个不同的回采巷道中，一端连接设置于采空区充填体中的采热管路（7），另一端连接位于地下的集热及发电系统（4）；所述送流管路（8）中注入采集地热所需的储热介质；所述集热及发电系统（4）包括蓄水设备、闪蒸设备、发电设备，所述发电设备布置在井下；

该采空区充填体提取地热能的系统的工作方法为：通过在采空区充填体中布置采热管路（7）的方式对充填体内的热能进行提取：在送流管路（8）中注入采集地热所需的储热介质，储热介质经流布置在充填体中的采热管路（7）后被加热，由回流管路（9）输送至集热及发电系统（4）的发电车间，储热介质经发电利用后冷却，重新循环至送流管路（8）中，如此循环，实现对采空区充填体内热能的提取；

采用膏体充填和高水充填方法时，地热开采与充填采煤之间的工艺流程为：随着工作面的推进，间隔布置充填袋充填段（5）和开放式充填段（6），其中在开放式充填段（6）安设采热管路（7），开放式充填段（6）充填作业在两侧充填袋充填段（5）作业和采热管路（7）安装均结束后进行；采热管路（7）安装好后与回流管路（9）和送流管路（8）连接，形成完整的回路，通储热介质进行地热开采利用；

采用逐巷胶结充填开采方法时，地热开采与充填采煤之间的工艺流程为：先由综掘机掘进充填联络巷，掘进完成后在充填联络巷中安设采热管路（7），采热管路（7）安设完成以后将充填联络巷进行充填；采热管路（7）安装好后与回流管路（9）和送流管路（8）连接，形成完整的回路，通储热介质进行地热开采利用；

所述送流管路（8）和回流管路（9）均采用保温管，保温管类型为钢套钢复合型、聚氨酯型或其他型式，管径由储热介质流量确定；

所述送流管路（8）由集热及发电系统（4）前端敷设至充填采热工作面对应的工作面回采巷道Ⅰ（10），其上设置有送流泵和储热介质补充阀门；所述回流管路（9）由集热及发电系统（4）末端敷设至充填采热工作面对应的工作面回采巷道Ⅱ（11），其上设置有回流泵；所述送流管路（8）和回流管路（9）均沿矿井原有的巷道进行敷设；

所述采热管路（7）为外表面涂覆导热硅脂的导热管体；采热管路（7）为蛇形，该蛇形平面垂直工作面顶底板布置，采热管路（7）两侧弯曲处分别固定在顶底板上；

所述采热管路（7）利用采热管固定装置将蛇形采热管两侧弯曲处分别固定在顶底板上，所述采热管固定装置为一带双耳的U型套件，U型套件双耳上分别有固定用的U型套件固定孔（18.1）；U型套件套住采热管路（7），通过向顶底板打锚固杆体的形式实现对采热管路（7）的固定。

2.根据权利要求1所述的采空区充填体提取地热能的系统，其特征在于：所述储热介质为包括水、乙醇在内的高比热容低沸点的液体；采用单介质形式或双介质形式。