专利名称：矿井地热能利用装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及地热能利用技术，热泵技术领域。
背景技术：
矿井生产过程中，为了保证矿井的正常生产和安全，需要不断向地面排水， 排出地面的矿井水，冬暖夏凉温度全年基本恒定，是水源热泵的理想水源。经水 源热泵提取的热量，可用于煤矿企业的建筑采暖，洗浴，以及井筒防冻，夏天可 以制冷。但是中国为缺水大国，尤其在中西部地区的很多矿井井下排水量较少， 很难保证热泵机组的正常运行所需要的水量，从而大大限制了水源热泵技术在矿 井企业的推广。另一方面，矿井地下开采蕴含着的大量的地热能无法得到有效的 利用。发明内容本实用新型的目的是提出一种矿井地热能利用装置，为了提取井下的清洁 的地热能，提供给煤矿企业生产生活用热，替代目前的燃煤锅炉供热系统。本实用新型还在于提供一种能高效利用矿井地热的装置，利用本装置可以 高效的在排水量小的矿井中提取地热能，并将热量(或冷量)通过热泵提升后用 于煤矿企业的采暖、洗浴、井筒防冻，以及夏天制冷降温。本实用新型解决其技 术问题所采用的技术方案概述如下本实用新型目的是这样实现的，矿井地热能利用装置，包括热泵机组l，循 环管路2、 3，循环水泵4，高低压换热器5，抽水泵6，供水管7，排水管8，井 底水仓9。利用水泵抽取井底水仓中的矿井井下水与高低压换热器中的循环水换热，将热量传替给循环水。被提取热量后的井下水，通过管路输送到距离水仓一 定距离的巷道排放，井下水与巷道、岩石以及空气发生热交换，充分吸收其能量 后，通过巷道地形坡度，自然返回井底水仓循环使用。获得热量的循环水通过循 环管路进入安装在地面的热泵机组，热泵机组提取循环水中热量，供给煤矿企业的建筑采暖，洗浴，以及井筒防冻等。循环管路与高低压换热器形成u型管原理，循环水泵只需要克服管道阻力损失即可。本实用新型的具体工作方式是热泵机组提取循环水中的热量，循环水通过高低压换热器提取井底水仓中水的热量，井下水通过管路在距水仓一定距离的巷
道中排放，吸收巷道、岩石以及井下空气中的地热能后，沿着巷道坡度返回井底 水仓。热泵机组最终的热源为井下地热。热泵机组将提取的地热能用于矿区建筑 采暖，洗浴以及井筒防冻。
图1本实用新型工作原理及系统示意图具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。如图1所示，本实用新型 实施示例，由热泵机组l，循环管路2、 3，循环水泵4，高低压换热器5，抽水 泵6，供水管7，排水管8，井底水仓9组成。本实用新型正常运行时，井下巷 道，岩石以及空气的与井下水发生热交换，把自身所蕴含的地热能传替给井下水， 井下水通过地形坡度流回到井底水仓9，抽水泵抽取井底水仓9中的井下水进入 高低压换热器5，后通过排水管8，在距离水仓一定距离的巷道排放，循环水通 过高低压换热器5吸收井下水的热量后，通过循环管路3和循环水泵4，进入热 泵机组，热泵机组提取循环水中的热量后再通过循环管2进入高低压换热器5。本实用新型的特点是，通过热泵机组，最终提取的了井下岩石、巷道和空气 中的地热能。循环水泵只需要很小克服阻力损失即可充分提取井下水中的能量， 利用井下水仓的容量作为井下水循环利用的调节水池o以较少的能量消耗，获得 了足够的地热能。综上所述，本实用新型充分利用矿井的特点和U型管原理，以较高的效率 提取了矿井井下的地热能，节能环保。本实用新型在排水量较少的矿井推广，必 将给企业带来巨大的经济效益和环境效益。
权利要求1、矿井地热能利用装置，包括热泵机组1，循环管路2、3，循环水泵4，高低压换热器5，抽水泵6，供水管7，排水管8，井底水仓9；其特征是在井下设有高低压换热器5，地面设有循环水泵4，热泵机组6。
2、 根据权利要求1所述矿井地热能利用装置，其特征是井下水与高低压换 热器5换热；循环管2、 3与高低压换热器的高压端连接，在井筒内形成U型管。
3、 根据权利要求1所述矿井地热能利用装置，其特征是在高低压换热器5 的低压端设有抽水泵6，供水管7，排水管8。
4、 根据权利要求1所述矿井地热能利用装置，其特征是供水管7的一端放 置在井底水仓9，另一端与高低压换热器5连接。
5、 根据权利要求1所述矿井地热能利用装置，其特征是排水管路8的一端 与高低压换热器5连接，另一端放置在离水仓有一定距离的巷道中。
6、 根据权利要求1所述矿井地热能利用装置，其特征是循环水泵4设在循 环管路3上，循环管路3中的循环水先进入循环水泵4然后进入热泵机组1。
专利摘要矿井地热能利用装置，包括热泵机组1，循环管路2、3，循环水泵4，高低压换热器5，抽水泵6，供水管7，排水管8，井底水仓9；其特征是在井下设有高低压换热器5，地面设有循环水泵4，热泵机组6。热泵机组提取循环水中的热量，循环水通过高低压换热器提取井底水仓中水的热量，井下水通过管路在距水仓一定距离的巷道排放，吸收巷道岩石井下空气中的地热能后，沿着地形坡度返回井底水仓。热泵机组最终的热源为井下地热能。热泵机组将提取的地热能用于矿井的建筑采暖，洗浴以及井筒防冻。
文档编号F24J3/08GK201028888SQ200720037929
公开日2008年2月27日 申请日期2007年5月22日 优先权日2007年5月22日
发明者朱晓彦 申请人:朱晓彦