一种废弃矿井的瓦斯治理系统

本发明属于瓦斯治理领域，特别是涉及一种废弃矿井的瓦斯治理系统。

背景技术：

1、随着煤矿生产的不断进行,越来越多的矿井由于储量枯竭等原因而报废,大部分废弃矿井井下巷道、井筒分别采用封闭墙、盖板的封闭方式，由于封闭不严使井筒之间形成气流通路，在自然风压、采空区气压双重作用下造成部分井筒向地面泄漏瓦斯，是重大安全隐患，这种废弃矿井的瓦斯逸散、塌陷滑坡、矸石污染、井下积水危害等灾害性也日益凸显，如果不进行科学治理，生态环境将受到严重威胁，同时这些被关停的矿井中富含大量的瓦斯资源，因此对废弃矿井瓦斯的收集和利用,一方面有利于减小我国能源紧缺的压力,另一方面有利于环境保护。

2、因此，需要一种新的方法对废弃矿井中的瓦斯进行治理，解决了废弃矿井的安全、环保问题。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种废弃矿井的瓦斯治理系统，以解决上述现有技术存在的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供了一种废弃矿井的瓦斯治理系统，包括：

3、矿井信息采集模块、监测模块、控制模块、抽采模块、分析提取模块；

4、所述矿井信息采集模块用于获取当前矿井布局信息，其中，矿井布局信息包括矿井内巷道、井筒的布局情况；

5、所述监测模块用于获取废弃矿井内环境信息；

6、所述控制模块用于根据所述废弃矿井内环境信息判断是否进行抽采；

7、所述抽采模块用于根据控制模块指令对废弃矿井进行抽采；

8、所述分析提取模块用于分析抽采气体中各成分含量并通过处理提取瓦斯气体，输送至瓦斯使用地点；

9、所述矿井信息采集模块、监测模块、控制模块、抽采模块及分析提取模块依次连接。

10、可选的，所述监测模块包括第一监测单元、第二监测单元、第三监测单元；

11、所述第一监测单元采用气体流量传感器获取废弃矿井内气体流动量，安装于井巷交叉点处，与所述控制模块连接；

12、所述第二监测单元采用瓦斯浓度监测仪监测瓦斯浓度，浓度监测仪等距安装于井巷中；

13、所述第三监测单元采用压力计获得矿井中气体压力，安装于所述抽采模块上。

14、可选的，所述控制模块包括分析单元、判断单元、执行单元；

15、所述分析单元用于根据所述废弃矿井内环境信息与所述前矿井布局信息分析获得瓦斯综合波动值及各井巷通道的压差值；

16、所述判断单元用于判断所述瓦斯综合波动值与所述压差值是否超出预设阈值，根据所述矿井布局信息设置第一阈值，第一阈值包括瓦斯变化阈值与压差阈值；

17、所述执行单元根据判断结果控制抽采模块中的设备，若压差值超出阈值或压差值超出第一阈值，则控制抽采模块开启抽气阀门进行抽采。

18、可选的，所述抽采模块包括抽气闸阀、抽气泵、抽气管、储气罐、输气管；

19、所述抽气管上设置有抽气闸阀，抽气管通过钻孔延伸至与矿井巷道连通，抽气管输出端与所述抽气泵连接，抽气泵与所述储气罐之间设置有气体过滤装置，所述储气罐与所述输气管连接，其中，与矿井巷道连通的钻孔位置根据所述当前矿井布局信息确定。

20、可选的，所述储气罐还设有防爆装置，包括泄压管，泄压管竖直设置且与储气罐相通，泄压管的顶部安装有泄压盖。

21、可选的，所述抽气闸阀与所述控制模块连接，所述压力计安装在抽气闸阀上。

22、可选的，所述分析提取模块包括分析单元、处理单元、输送单元；

23、所述分析单元用于对抽采获取的气体进行分析，获得气体中包含的成分以及各成分的比例关系；

24、所述处理单元根据所述各成分比例关系以及所包含的成分对抽采的气体进行处理，去除其中的杂质和有害物质，提取预设纯度的瓦斯气体，存储至瓦斯收集井；

25、所述输送单元用于将瓦斯气体输送至瓦斯利用设备进行使用。

26、可选的，所述输送单元采用恒量输气装置，所述恒量输气装置通过输气管与所述处理单元连接。

27、本发明的技术效果为：

28、本发明通过获取巷道和井筒的布局情况以及煤层信息，设定抽采阈值，当瓦斯浓度与环境参数达到预设值时开始抽采，抽采管通过钻孔的方式延伸至巷道与井筒，与阈值设定的手段结合，将瓦斯浓度控制在爆炸危险值以下，根据预设值判定抽采阀门是否开启，减少抽采设备的无效工作，避免抽采的瓦斯浓度过低而导致的成本消耗问题；通过对温度以及烟雾的实时监测，避免明火的出现，避免瓦斯浓度未达到抽采阈值时发生爆炸事故。将提取的瓦斯存储至瓦斯收集井作为过渡，采用恒量输气装置稳定输出瓦斯，维持设备的稳定。本发明充分回收废弃煤矿的瓦斯并加以利用，实现了废弃资源再利用，同时消除了废弃矿井瓦斯的爆炸隐患和污染环境问题。

29、附图说明

30、构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

31、图1为本发明实施例中的一种废弃矿井的瓦斯治理系统结构示意图；

32、图2为本发明实施例中的抽采模块结构示意图；

技术特征：

1.一种废弃矿井的瓦斯治理系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的废弃矿井的瓦斯治理系统，其特征在于，

3.根据权利要求1所述的废弃矿井的瓦斯治理系统，其特征在于，

4.根据权利要求2所述的废弃矿井的瓦斯治理系统，其特征在于，

5.根据权利要求4所述的废弃矿井的瓦斯治理系统，其特征在于，

6.根据权利要求4所述的废弃矿井的瓦斯治理系统，其特征在于，

7.根据权利要求1所述的废弃矿井的瓦斯治理系统，其特征在于，

8.根据权利要求7所述的废弃矿井的瓦斯治理系统，其特征在于，

技术总结
本发明公开了一种废弃矿井的瓦斯治理系统，包括：矿井信息采集模块、监测模块、控制模块、抽采模块、分析提取模块；矿井信息采集模块用于获取当前矿井布局信息，其中，矿井布局信息包括矿井内巷道、井筒的布局情况；监测模块用于获取废弃矿井内环境信息；控制模块用于根据废弃矿井内环境信息判断是否进行抽采；抽采模块用于根据控制模块指令对废弃矿井进行抽采；分析提取模块用于分析抽采气体中各成分含量并通过处理提取瓦斯气体，输送至瓦斯使用地点；各模块依次连接。本发明充分回收废弃煤矿的瓦斯并加以利用，实现了废弃资源再利用，同时消除了废弃矿井瓦斯的爆炸隐患和污染环境问题。

技术研发人员：吕鑫,杨科,袁亮,刘钦节,杨彦群,李丽绒,段敏克,方珏静,王于,班瑞琪
受保护的技术使用者：安徽理工大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13