本发明涉及绿色储能与矿井资源再利用，具体涉及一种基于废弃矿井竖井改造，集多尺度物料管理、路径发电与重力势能转换于一体的储能系统及其运行方法，适用于电网调峰与再生能源互补储能场景。
背景技术：
1、随着新能源接入规模不断扩大，电网负荷日益波动，推动对高效、经济的储能系统的迫切需求。重力储能技术作为一种低能耗、长寿命的物理储能方式，正在成为关键解决方案。其原理是通过提升重物储存势能，在用电高峰释放重力势能进行发电，从而实现电力削峰填谷。
2、现有重力储能系统普遍依赖新建竖井或高塔，不仅成本高、选址难，还存在空间结构浪费问题。同时，其运输通道单一，不能灵活适配不同尺寸的重物，无法满足精细化储能管理的要求。与此同时，全国大量煤矿资源枯竭、矿井关闭，留下数量众多、结构良好的竖井资源未被有效利用。
3、因此，亟需开发一种适用于废弃矿井条件的重力储能系统，能够兼顾双向能源流通(上行储能与下行发电)、多尺寸物料处理与节能分级管理，以实现真正意义上的绿色能源闭环利用。
技术实现思路
1、本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种基于废弃矿井多通道螺旋运输重力储能系统及其使用方法，充分利用既有井筒空间，通过井壁附着式构建多组螺旋通道，在通道内部设置滚筒输送与发电模块，实现多尺寸物料的分选下放与重力驱动路径发电，结合上下多层级物料库与储存罐结构，构建储能、发电一体化功能系统。
2、为实现上述目的，本发明提供了一种废弃矿井多通道螺旋运输重力储能系统，包括螺旋通道、物料库，所述螺旋通道的数量为多个，所述螺旋通道呈螺旋形固定在废弃矿井的井壁，所述物料库设置在所述废弃矿井的外侧，所述物料库与所述螺旋通道的入口及出口相连，所述物料库内设置有多级分选运输板、输送板、储存罐，所述储存罐设置在所述多级分选运输板与所述输送板之间，所述输送板与所述螺旋通道的入口相连，所述螺旋通道内设置有滚筒输送组件，所述滚筒输送组件沿所述螺旋通道上表面全长连续布设，所述滚筒输送组件内设置有发电模块、驱动模块，所述发电模块通过物料从滚筒输送组件向下输送产生感应电流，感应电流通过所述发电模块汇聚并输出，所述驱动模块通过所述发电模块输出的电流提供电能，所述滚筒输送组件通过所述驱动模块带动物料向上输送。
3、所述物料库的数量为多个，所述物料库设置在所述废弃矿井外侧的不同深度层位并与所述螺旋通道相连。
4、多个螺旋通道表面的宽度不同，多个螺旋通道的出口均与所述多级分选运输板相连，所述螺旋通道延伸到所述废弃矿井外的上下两端，且位于所述废弃矿井外的螺旋通道通过设置在所述废弃矿井上下两端的多个支撑柱支撑。
5、所述多级分选运输板包括固定架、滚轮，所述固定架的数量为两个，所述滚轮设置在两个固定架之间并与所述固定架轴连接，所述滚轮的数量为多个，且相邻的两个滚轮之间的间隔沿物料移动方向逐渐变大。
6、所述输送板包括固定架、滚轮，所述固定架的数量为两个，所述滚轮设置在两个固定架之间并与所述固定架轴连接，所述滚轮的数量为多个，且相邻的两个滚轮之间的间隔沿物料移动方向逐渐变大，不同间隔滚轮的输送板下方连接不同的螺旋通道的入口。
7、所述储存罐的数量为多个，所述储存罐上方为所述多级分选运输板，所述储存罐下方为所述输送板，所述储存罐内部的上下两端均设置有保护气囊。
8、所述滚筒输送组件的数量为多个，所述滚筒输送组件包括固定组件、滚筒组件，所述固定组件固定在所述螺旋通道的上表面，所述滚筒组件与所述固定组件可拆卸地连接；
9、所述滚筒组件包括固定底座、固定支座、滚筒轴、转子轴、定子支座、固定轴，所述固定底座固定在所述固定组件上，所述固定支座的数量为两个，两个固定支座分别设置在所述固定底座的两端，且两个固定底座之间通过所述固定轴相连，所述固定轴外套设有转子轴，所述转子轴外套设有滚筒轴，所述滚筒轴带动所述转子轴在所述固定轴外侧同步转动，且所述固定轴的长度大于所述转子轴的长度，所述转子轴的长度大于所述滚筒轴的长度，所述固定支座上设置有定子支座，所述定子支座环绕所述转子轴，所述转子轴旋转切割定子支座磁场产生电能形成所述发电模块，所述发电模块汇聚的电流反向为所述定子支座供电并驱动所述转子轴反向转动，形成所述驱动模块；
10、所述固定组件包括限位挡板、固定卡板、支撑板，所述支撑板固定在所述螺旋通道的上表面，所述支撑板为弧形，所述支撑板的形状与其下方的螺旋通道的上表面相契合，所述限位挡板沿所述支撑板长度方向设置，且所述限位挡板下方固定在所述支撑板的两端并向上延伸，所述固定卡板设置在所述限位挡板的内侧底部，所述固定卡板设置有多个凸部和多个凹部，所述支撑板上设置有多个凹槽，且相邻的两个凹槽之间的间隔相同，所述凹槽的侧端对应所述固定卡板的凹部，所述凹槽与所述固定底座相契合。
11、所述固定底座上设置有接电梢口，所述凹槽上对应设置有插入所述接电梢口的接电柱头，所述发电模块输出的电能通过所述接电梢口、接电柱头汇聚输出。
12、本发明还包括一种基于废弃矿井多通道螺旋运输重力储能系统的使用方法，包括至少以下步骤：
13、(1)在废弃矿井竖井内壁构建多个螺旋通道，分别对应不同尺寸的物料输送路径，并在通道上布设滚筒输送组件；
14、(2)在竖井顶部或井下设置物料库，由多级分选运输板将物料引导进入不同的储存罐进行储存，需要使用时物料由储存罐下落落入输送板，输送板将物料引导进入对应通道；
15、(3)物料在重力作用下沿螺旋通道下滑，同时驱动滚筒输送组件中的滚筒轴旋转，并通过发电模块产生电能；
16、(4)电能通过接电柱头与接电梢口输出并汇流，可供系统运行、监控或局部供电使用；
17、(5)物料通过通过螺旋通道出口进入多级分选运输板，滑入储存罐后被自然堆积储存，储存罐上下端设有保护气囊用于缓冲冲击；
18、(6)在电力低谷时，采用驱动模块将物料上行至物料库进行能量存储，在电力高峰时再次释放物料进行下放发电，形成完整储能循环。
19、通过上述技术方案得到的一种废弃矿井多通道螺旋运输重力储能系统及其使用方法，其有益效果是：
20、1.井壁附着式螺旋通道结构设计：创新将螺旋通道直接构建于废弃矿井竖井壁面，无需占用主井筒空间，降低结构负荷，提升安全与集成度。
21、2.多尺度物料适配与分选机制：通过多级分选运输板与不同储存罐的匹配，导入不同的螺旋通道入口，实现不同尺寸物料的自然筛分，提升储能单元运行速度与精度。
22、3.多通道可独立或联合运行机制：多个螺旋通道实现多尺寸物料并行运输，提升调度灵活性，适应复杂电网负荷波动。
23、4.分级储能与自然堆放结合的物理储能方式：利用重力驱动与自然堆积模式，避免机械辅助搬运，显著降低能耗。
24、5.上下及多层级物料库布局：在井上与井下不同深度设置多个物料库，实现多源投送与分布堆放，提升空间利用效率。
25、6.双向运行储能模式：构建低谷电力驱动上行与高峰期重力下行发电的能量闭环，提升电网调节与储能系统响应能力。
26、7.适配废弃矿井的高效施工方法：采用锚固、模块组装与分段施工技术，具备良好工程适应性与部署复制性。
27、8.螺旋通道内滚筒输送组件的发电功能集成：在连续滑动路径中设置感应发电结构，实现边输送边发电，提升能量回收效率。
28、9.插拔式滚筒结构设计：滚筒组件支持快速替换与分段维护，增强设备灵活性与运行稳定性。