[实用新型]一种煤矸石山生态修复及热能综合利用装置

说明书

本实用新型涉及一种煤矸石山生态修复及热能综合利用装置，属于矸石山治理技术领域，具体包括埋设在矸石山内的多个第一换热组件和多个第二换热组件，第一换热组件和第二换热组件结构相同，其导热插管插装在矸石山内，导热插管的顶部还设置有密封盖，导热插管上部盘绕有换热管，导热插管内灌装有导热介质，换热管的两端分别通过冷水管、热水管与冷水箱、热水箱相连接，冷水管和热水管上均设置有控制阀，冷水管上安装有循环泵，导热插管的一侧还设置有测温管，测温管内安装有热电偶，导热插管上还内壁和外壁上还设置有隔热层，本实用新型结构简单，使用方面，能够对矸石山进行降温避免自燃，还能够利用热能。

技术领域

本实用新型涉及一种煤矸石山生态修复及热能综合利用装置，属于矸石山治理技术领域。

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。

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，使用方面，能够对矸石山进行降温避免自燃，还能够利用热能的煤矸石山生态修复及热能综合利用装置。

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山生态修复及热能综合利用装置，包括埋设在矸石山内的多个第一换热组件和多个第二换热组件，所述第一换热组件的插入矸石山内的深度比第二换热组件插入矸石山内的深度深；所述第一换热组件和第二换热组件的结构相同，均主要由换热管、热电偶和导热插管构成，所述导热插管插装在矸石山内，所述导热插管的顶部还设置有密封盖，所述导热插管的顶部露出矸石山表面，且上部盘绕有换热管，所述导热插管内灌装有导热介质，所述换热管的两端分别通过冷水管、热水管与冷水箱、热水箱相连接，所述冷水管和热水管上均设置有控制阀，所述冷水管上安装有循环泵，所述导热插管的一侧还设置有测温管，所述测温管的深度与导热插管的插装深度相同，所述测温管内安装有热电偶，所述导热插管的内壁和外壁上还设置有隔热层，所述控制阀、循环泵和热电偶均匀控制系统相连接。

优选的，所述导热插管上大下小，且上部的圆周上设置有多个螺旋翅片，所述换热管盘绕在螺旋翅片之间，所述导热插管的底部圆周上还设置有多个竖向导热翅片。

优选的，所述导热插管的底部还安装有导热锥，所述导热锥的长度为1m。

优选的，所述隔热层由矸石山表面以上10-15cm处向矸石山内布置，且插入矸石山内的深度为1-1.5m。

优选的，所述第一换热组件的一侧还设置有助燃装置，所述助燃装置包括插装在矸石山内的空气管及安装在空气管上的气泵，所述气泵与控制系统相连接。

与现有技术相比，本实用新型具有以下技术效果：本实用新型结构简单，使用方便，采用在矸石山的表面布置多个换热组件，利用换热组件对矸石山进行换热，加热后换热组件通过冷却水进行降温，使矸石山内部的温度降低至80℃以下，能够有效避免矸石山自燃，同时还能保证矸石山上的绿植正常生长。并且换热后的热水还可以输送至厂区，满足生活用水的使用。