[发明专利]一种废弃矿井内瓦斯气、水双采装置

说明书

本发明一种废弃矿井内瓦斯气、水双采装置，包括主孔、副孔、套管、阀门、筛管、瓦斯发电站、浓度调配控制系统、数据检测器和水处理系统，抽水管上端连接能对其内的水进行处理的水处理系统，抽水管下端安装有液面探测器，液面探测器和抽水管下端都在矿井内的水下，第一套管下端连接第一筛管，抽水管上设有第一阀门，第一套管上端与能调配控制瓦斯气体浓度高低的浓度调配控制系统进口连接，浓度调配控制系统出口与瓦斯发电站连接；可以避免排水系统的停止，地下水位上涨，井下空间和巷道逐渐被淹没，而造成矿井水酸性增加和重金属超标的同时影响瓦斯解析，避免了污染的矿井水引起饮用水系污染对周围居民和生产饮水造成重大威胁。

技术领域

本发明涉及一种装置，特别涉及一种废弃矿井内瓦斯气、水双采的装置。

背景技术

随着煤炭行业结构性改革及淘汰产能工作的持续推进，煤矿数量将进一步减少。大量煤矿关闭后遗留的灾害治理、生态环境恢复成为急需解决的问题。煤矿关闭后，随着排水系统的停止，地下水位上涨，井下空间和巷道逐渐被淹没，造成矿井水酸性增加和重金属超标的同时也影响瓦斯解吸，最终造成瓦斯抽采量的严重下滑。如不及时采取措施将井下污染的矿井水进行抽排净化处理，矿井水位上升并与饮用水系连通，引起饮用水系污染，对周围居民和生产饮水造成重大威胁，水位上升也使采空裂隙区瓦斯气无法正常排采利用，造成资源浪费。

现有的相关工艺虽然能够通过在采空区垂直钻井一口然后采用井下造斜施工方法在矿井底部水平布置瓦斯抽采管道利用瓦斯气，但是这种方法因矿井废弃后采空区易产生垮落、塌陷和断层，井下布置的瓦斯抽采管道易腐蚀，易损坏，无法检修，瓦斯抽采利用范围有限，费时费力，成本高等问题，难以在废弃时间较久的矿井中应用并且实现大范围治理利用废弃矿井瓦斯气。

发明内容

本发明为了解决上述问题，提出了一种废弃矿井内瓦斯气、水双采装置。本发明所采用的技术方案是：一种废弃矿井内瓦斯气、水双采装置，包括主孔、副孔、套管、阀门、筛管、瓦斯发电站、浓度调配控制系统、数据检测器和水处理系统，所述套管包括第一套管和第二套管，所述阀门包括第一阀门、第二阀门和第三阀门，所述筛管包括第一筛管和第二筛管；所述主孔由所述第一套管、所述第一筛管、抽水管和液面探测器组成，所述主孔内设有所述抽水管，所述抽水管外安装有所述第一套管，所述抽水管上端连接能对其内的水进行处理的所述水处理系统，所述抽水管下端安装有所述液面探测器，所述液面探测器和所述抽水管下端都在矿井内的水下，所述第一套管下端连接所述第一筛管，所述抽水管上设有所述第一阀门，所述第一套管上端与能调配控制瓦斯气体浓度高低的所述浓度调配控制系统进口连接，所述浓度调配控制系统出口与所述瓦斯发电站连接；所述第一套管上设有所述第二阀门，所述主孔上连接有所述副孔，所述副孔内安装有所述第二套管，所述第二套管上安装有所述第三阀门，所述第二套管出口处安装有用来监测瓦斯气体的所述数据检测器，所述副孔底部安装有所述第二筛管。

进一步的，所述主孔设立在矿井地势最低处。

进一步的，所述主孔采用先钻导向孔然后扩孔成井方法形成，所述导向孔直径为190.5mm-201.5mm，所述扩孔直径444.5mm-452.1mm。

进一步的，所述第一阀门和所述第二阀门都为自动控制阀门，所述第三阀门为手动控制阀门，所述第一阀门和所述第二阀门由能自动控制瓦斯气和水抽采的远程控制系统控制。

进一步的，所述第一筛管和所述第二筛管均为J55缠丝筛管。

进一步的，所述副孔有10～100个，所有所述副孔功能相同、配置和形状相似。

进一步的，所述第一套管直径为330.1mm-339.7mm。

进一步的，所述主孔和多个副孔通过地面瓦斯负压抽采支管连通。

进一步的，所述主孔孔口高出地面200mm-300mm，所述主孔口砌300mm-500mm高水泥台，所述主孔和所有副孔的套管和孔壁之间的空隙用水泥浆封固。