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专利号: 2020104168172
申请人: 中国矿业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 土层或岩石的钻进;采矿
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于断层导水裂隙带的煤‑地热水协同开采方法,其步骤是:步骤1. 确定地热水汇集区;所述地热水汇集区是断层与地热储层交界的位置;

步骤2. 建立煤炭开采系统并开采煤炭:根据煤层赋存特征,布置主井、副井和风井;在开采水平内开掘运输大巷、轨道大巷和回风大巷,布置采区,在采区内布置采煤工作面;采煤工作面回采中,利用沿空留巷的方式保留区段巷道;煤炭开采后经运输大巷、主井运输至地面;

步骤3. 设置热能交换站:在当前开采工作面的上一工作面开采后沿空留巷形成的巷道内设置热能交换站,热能交换站内设置热能交换设备;

步骤4. 建立地热水抽采系统并抽采地热水:在当前开采工作面的上一工作面的巷道或硐室内布置钻井硐室,分别向地热水汇集区和地热储层开挖地热井;通过地热井向地热水汇集区布置地热水抽采管道,向地热储层布置尾水回注管道;地热水抽采管道与尾水回注管道的尽头相距设定的距离;地热水抽采管道与热能交换站的热能交换设备的供热侧进水管相连,将地热储层中的地热水抽采至热能交换设备;尾水回注管道与热能交换设备供热侧的出水管相连,地热水热交换后重新注入地热储层;从地面向热能交换站钻孔,在钻孔中布置回水管道和热能传输管道,回水管道连接热能交换设备的热交换侧进水管,热能交换设备的热交换侧出水管连接热能传输管道,地热能从热能交换站经热能交换设备热交换后经热能传输管道传输至地面;同时,工作面的采煤作业继续进行,煤炭经运输大巷运输,再经主井提升至地面,实现煤‑地热水的协同开采。

2.根据权利要求1所述的基于断层导水裂隙带的煤‑地热水协同开采方法,其特征是:所述地热储层中设置地热水水位监测装置、地热水水温监测装置、地热水水压监测装置以及地热储层位移监测装置;实时监测地热储层的水位、水压以及水温,并将数据同步反馈至热能交换站和地面调度系统,实时调控地热水抽采强度和尾水回注量;地热储层位移监测装置监测地热储层的位移变化,保证煤炭开采安全。