[发明专利]一种深部矿井生产供水高势能发电系统及方法

权利要求书

1.一种深部矿井生产供水高势能发电系统，其特征在于：包括高位水池、自流供水管、防震墩、防震伸缩节、过滤器、水轮机、发电机、蓄水池及自流出水管；所述高位水池位于地表；所述防震墩、防震伸缩节、过滤器、水轮机、发电机及蓄水池均位于井下发电硐室内，发电硐室位于矿体最顶层中段；所述自流供水管布设在深竖井内，自流供水管的进水口与高位水池相连通；所述自流供水管的出水口位于发电硐室内，自流供水管通过防震墩与发电硐室地面固定；所述自流供水管的出水口依次通过防震伸缩节和过滤器与水轮机的进水口相连通，水轮机的出水口与蓄水池相连通；所述自流出水管布设在深竖井内，自流出水管的进水口与蓄水池相连通，自流出水管的出水口分多路输出，分别接入井下各个中段的供水管线；所述水轮机的动力输出轴与发电机的动力输入轴相连接，发电机的输电端接入井下电网。

2.根据权利要求1所述的一种深部矿井生产供水高势能发电系统，其特征在于：在所述自流供水管的进水口设置有过滤网。

3.根据权利要求1所述的一种深部矿井生产供水高势能发电系统，其特征在于：在所述防震墩与防震伸缩节之间的管路上设置有第一闸阀。

4.根据权利要求1所述的一种深部矿井生产供水高势能发电系统，其特征在于：在所述水轮机进水口侧的管路上设置有第二闸阀。

5.根据权利要求1所述的一种深部矿井生产供水高势能发电系统，其特征在于：在所述水轮机出水口侧的管路上设置有第一减压阀。

6.根据权利要求5所述的一种深部矿井生产供水高势能发电系统，其特征在于：在所述第一减压阀出水口侧的管路上设置有第一压力表。

7.根据权利要求1所述的一种深部矿井生产供水高势能发电系统，其特征在于：所述过滤器的出水口与蓄水池之间设置有应急管路，在应急管路上依次设置有第三闸阀和第二减压阀。

8.根据权利要求7所述的一种深部矿井生产供水高势能发电系统，其特征在于：在所述第二减压阀出水口侧的管路上设置有第二压力表。

9.根据权利要求1所述的一种深部矿井生产供水高势能发电系统，其特征在于：在所述发电机的输电端与井下电网之间设置有变压器。

10.一种深部矿井生产供水高势能发电方法，采用了权利要求1所述的深部矿井生产供水高势能发电系统，其特征在于具体步骤为：首先将第一闸阀和第二闸阀调整为开启状态，同时将第三闸阀调整为关闭状态；在重力作用下，高位水池内的水经过过滤网的初步过滤后会流入自流供水管内，并沿自流供水管向井下流动，之后依次流经防震伸缩节和过滤器进入水轮机内，高压力水流会驱动水轮机转动，使高位水势能转化为机械动能，然后由转动的水轮机驱动发电机转动，使机械动能转化为电能，发电机产生的电能通过变压器传输至井下电网，为井下用电设备进行供电；当水从水轮机中流出后，水压仍然偏高，此时会通过第一减压阀进行卸压，卸压后的水会直接流入蓄水池内存储，同时通过第一压力表对卸压后的水压力进行实时监测；对于存储在蓄水池内水来说，其会通过自流出水管输送至井下各个中段的供水管线内，以实现井下采矿作业用水的连续供应；当发电机需要进行故障检修时或供水水头压力过高时，需要将第二闸阀调整为关闭状态，同时将第三闸阀调整为开启状态，经过滤器过滤后流出的高压水转由应急管路排出，并经过第二减压阀进行卸压，卸压后的水会直接流入蓄水池内存储，同时通过第二压力表对卸压后的水压力进行实时监测。