CN210228936U - 防止矸石层的煤矸石自燃的装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型是关于一种防止矸石层的煤矸石自燃的装置，包括：插入煤矸石层的吸热体、温度控制及能量吸收装置，温度控制及能量吸收装置包括壳体、散热片、冷液进口和热液出口，散热片焊接在吸热体上部，冷液和热液为水或油，冷液进口与进液管道连接，热液出口与热液管道连接；当冷液和热液为水时，热液管道与热水使用端连接；当冷液和热液为油时，热液管道依次与油水换热器、热水使用端连接。本实用新型的防止矸石层的煤矸石自燃的装置能够回收煤矸石产生的热量，防止了煤矸石层的自燃现象，回收的热水能够直接使用，使煤矸石热量进行回收利用，降低了能源消耗，减少了环境污染。煤矸石层上面不需要使用土层覆盖，保证了煤矸石的纯度。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种防止自燃装置，特别是涉及一种防止矸石层的煤矸石自燃的装置。
背景技术
在煤矿开采过程中，煤矸石的堆积、占地、污染、防护及处理是一个难以根治的问题。传统的煤矸石处理方式采用如图3所示的填埋法，覆盖一层煤矸石层1，再覆盖一层土层12，压实后在覆盖一层煤矸石层，多层填埋之后再覆盖土层13并进行植被绿化，但这种方式难以解决根本问题。由于煤矸石还有相当比例的可燃物，因地表水渗透等问题，空气中会不断进入煤矸石，随着时间的推移，发生氧化，热量不断积聚，会发生自燃现象，产生50-500℃不等的高温，并释放SO2等有害气体，导致植被枯死、污染环境，通过传统的填埋法得到的煤矸石土层一般不到需要5年需要重新治理。
实用新型内容
本实用新型的主要目的在于，提供一种防止矸石层的煤矸石自燃的装置，所要解决的技术问题是有效控制煤矸石层的温度，防止煤矸石自燃，从而更加适于实用。
本实用新型的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本实用新型提出的一种防止矸石层的煤矸石自燃的装置，包括：插入煤矸石层8-10m深的吸热体、温度控制及能量吸收装置，所述的吸热体包括圆柱形金属导热管和介质水，所述温度控制及能量吸收装置包括壳体、设置在壳体内的散热片、设置在壳体上的冷液进口和热液出口，所述散热片焊接在所述的吸热体上部，所述吸热体中的水介质从煤矸石中吸收热量、并传递至温度控制及能量吸收装置，所述的冷液和热液为水或者油，所述的冷液进口与进液管道连接，所述的热液出口与热液管道连接。
优选的，前述的防止矸石层的煤矸石自燃的装置，其中当冷液和热液为水时，热液管道与热水使用端连接；当冷液和热液为油时，热液管道依次与油水换热器、热水使用端连接。
优选的，前述的防止矸石层的煤矸石自燃的装置，其中所述吸热体为热棒。
优选的，前述的防止矸石层的煤矸石自燃的装置，其中所述的吸热体插入煤矸石底层的深度为8m。
优选的，前述的防止矸石层的煤矸石自燃的装置，其中所述的热水使用端为供暖端、生活用水端或工业用水端。
优选的，前述的防止矸石层的煤矸石自燃的装置，其中当冷液和热液为水时，热水使用端的进水口前设有二次加热装置。
优选的，前述的防止矸石层的煤矸石自燃的装置，其中所述的二次加热装置为热泵。
借由上述技术方案，本实用新型防止矸石层的煤矸石自燃的装置至少具有下列优点：
本实用新型的防止矸石层的煤矸石自燃的装置能够回收煤矸石产生的热量，防止了煤矸石层的自燃现象，回收的热水能够直接使用，使煤矸石热量进行回收利用，降低了能源消耗，减少了环境污染。煤矸石层上面不需要使用土层覆盖，保证了煤矸石的纯度。本实用新型的装置结构简单，制备成本低，回收热量过程中无二次污染。
上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
图1是本实用新型的一个防止矸石层的煤矸石自燃的装置示意图；
图2是本实用新型的一个防止矸石层的煤矸石自燃的装置示意图；
图3是现有技术中的煤矸石堆积层分布图。
煤矸石层1、吸热体2、散热片3、冷液进口4、热液出口5、进液管道6、热液管道7、热水使用端8、二次加热装置9、壳体10、油水换热器11、土层12。
具体实施方式
为更进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型提出的防止矸石层的煤矸石自燃的装置其具体实施方式、特征、结构及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构或特点可由任何合适形式组合。
以下实施例所用材料、方法和仪器，未经特殊说明，均为本领域常规材料、方法和仪器，本领域普通技术人员均可通过商业渠道获得。
在本实用新型以下的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”和“竖着”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本实用新型的限制。
在本实用新型以下的描述中，需要说明的是，除非另有明确规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接连接，也可以是通过中间介质间接连接，可以是两个部件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以是具体情况理解上书术语在本实用新型中的具体含义。
此外，在本实用新型以下的描述中，除非另有说明，“多个”、“多组”、“多根”的含义是两个或两个以上。
下面结合附图对本实用新型做进一步详细说明，但以下详细说明不视为对本实用新型的限定。
煤矸石土层中的自燃现象有三个必要因素：可燃物、可燃物与氧气接触、可燃物的燃点温度。煤矸石中存在可燃物，氧气会随着降雨等地表水缓慢渗入煤矸石层，可燃物、可燃物与氧气接触是不可避免的，要解决煤矸石的自燃问题，需要控制煤矸石层中自燃区的温度，将深层煤矸石温度控制在50℃以下便不会发生自燃及缓慢氧化现象，从而彻底解决了煤矸石山自燃及环境污染问题。
如图1-2所示，本实用新型的一个实施例提出一种防止矸石层的煤矸石自燃的装置，插入煤矸石层1的8-10m深的吸热体2、温度控制及能量吸收装置，吸热体2包括圆柱形金属导热管和介质水，温度控制及能量吸收装置包括壳体10、设置在壳体内的散热片3、设置在壳体上的冷液进口4和热液出口5，所述散热片3焊接在所述的吸热体2上部，所述吸热体2中的水介质从煤矸石中吸收热量、并传递至温度控制及能量吸收装置，冷液和热液为水或者油，冷液进4口与进液管道6连接，热液出口5与热液管道7连接。
需要说明的是，吸热体能够通过控制其内腔的压力改变冷却介质的汽化点，本实用新型中的导热管一般均将其中的水介质温度设在50℃以下。
当冷液和热液为水时，热液管道与热水使用端8连接；当冷液和热液为油时，热液管道依次与油水换热器11、热水使用端8连接。
较佳的，本实施例中的吸热体为热棒。所述热棒中为半真空状态，此状态下水介质的沸点为50℃左右。本实用新型中的热棒为现有技术，能够在市面购买到。
较佳的，本实施例中的吸热体插入煤矸石底层的深度为8m。
较佳的，本实施例中的热水使用端为供暖端、生活用水端或工业用水端。
较佳的，本实施例中当冷液和热液为水时，热水使用端的进水口前设有二次加热装置9。
较佳的，本实施例中的二次加热装置为热泵。
本实用新型所用到的散热片、热泵、等等部件，均为本领域市售的常规产品。本领域技术人员均可通过商业渠道获得，获得上述部件后即可根据实际工况要求进行线路布置。
本实用新型中的防止矸石层的煤矸石自燃的装置中，吸热体如热棒中的介质水从煤矸石中吸收热量，吸热体内部为半真空水介质在50℃左右受热后气化，将热量传递至温度控制及能量吸收装置，进入到温度控制及能量吸收装置中的冷液通过散热片吸收热量，水介质释放能量后冷凝成液体回到吸热体底部，继续循环，加热后的冷液从热液出口出去；当冷液为水时，热水通过热液管道可以直接使用，也可以二次加热后再使用；当冷液为油时，加热后的油经过油水换热器换热，换热后的水可以进入热水使用端使用，也可以经过二次加热后再使用。通过该装置将煤矸石的热量传递出去，降低了煤矸石的温度，使煤矸石不能自燃。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。
Claims (7)
1.一种防止矸石层的煤矸石自燃的装置，其特征在于：包括：插入煤矸石层8-10m深的吸热体、温度控制及能量吸收装置，所述的吸热体包括圆柱形金属导热管和介质水，所述温度控制及能量吸收装置包括壳体、设置在壳体内的散热片、设置在壳体上的冷液进口和热液出口，所述散热片焊接在所述的吸热体上部，所述吸热体中的水介质从煤矸石中吸收热量、并传递至所述散热片，所述的冷液和热液为水或者油，所述的冷液进口与进液管道连接，所述的热液出口与热液管道连接。
2.根据权利要求1所述的防止矸石层的煤矸石自燃的装置，其特征在于：当冷液和热液为水时，热液管道与热水使用端连接；当冷液和热液为油时，热液管道依次与油水换热器、热水使用端连接。
3.根据权利要求1所述的防止矸石层的煤矸石自燃的装置，其特征在于：所述吸热体为热棒。
4.根据权利要求1所述的防止矸石层的煤矸石自燃的装置，其特征在于：所述的吸热体插入煤矸石底层的深度为8m。
5.根据权利要求2所述的防止矸石层的煤矸石自燃的装置，其特征在于：所述的热水使用端为供暖端、生活用水端或工业用水端。
6.根据权利要求2所述的防止矸石层的煤矸石自燃的装置，其特征在于：当冷液和热液为水时，热水使用端的进水口前设有二次加热装置。
7.根据权利要求6所述的防止矸石层的煤矸石自燃的装置，其特征在于：所述的二次加热装置为热泵。
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