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申请/专利权人：中国矿业大学

摘要：本发明公开了一种基于矿井涌水循环的地热利用及抽蓄发电系统，包括井下涌水水仓抽排部分、涌水余热利用部分、涌水回灌势能发电部分和水资源回渗循环部分。本基于矿井涌水循环的地热利用及抽蓄发电系统可以在满足涌水安全排出要求的同时，通过实时响应电价变化的灵活涌水抽排利用模式，既实现了涌水余热资源充分利用和排水经济性调度，还能利用涌水回灌势能发电形成清洁电源，并利用水资源回渗充分吸收地热资源形成富热水，可实现矿井采中及采后涌水资源的整合及利用，不仅可满足煤矿涌水的安全抽排需求，同时实现了富热涌水资源及采后井下空间的充分利用，降低煤矿安全生产要求下的伴生资源浪费，提升能源资源的转换利用效率。

主权项：1.一种基于矿井涌水循环的地热利用及抽蓄发电系统，其特征在于，包括井下涌水水仓抽排部分、涌水余热利用部分、涌水回灌势能发电部分和水资源回渗循环部分；井下涌水水仓抽排部分包括位于矿井下的涌水水仓以及涌水排水机组，井下排水槽通过可变速抽水蓄能机组与涌水水仓连接，涌水水仓通过涌水排水机组与抽取通道连接；涌水余热利用部分包括水源热泵机组，水源热泵机组的换热进水端口与抽取通道的输出端连接；涌水回灌势能发电部分包括地表水库、回灌通道以及水力发电机组，地表水库的补水输入端与水源热泵机组的换热出水端口连接，地表水库的排水端与回灌通道的输入端连接，水力发电机组的水轮机设置在回灌通道内；水资源回渗循环部分包括设置在涌水水仓上方采空区的采空工作面蓄水池，回灌通道的排水端与采空工作面蓄水池连接，采空工作面蓄水池与涌水水仓之间具有岩层裂隙；利用基于矿井涌水循环的地热利用及抽蓄发电系统进行地热利用时，具体包括以下步骤：a.矿井涌水提升：矿井开采过程中岩层含水层渗出的富热涌水沿井下排水槽汇集至涌水水仓，在满足涌水水仓容量安全裕度的基础上依据涌水量设定涌水排水机组排水流量，并响应实时电价启动涌水排水机组将带有余热资源的矿井涌水提升至地面；b.涌水余热利用：矿井涌水被提升至地面后，通过涌水水源热泵机组将涌水中汲取的地热资源与换热介质进行换热，同时考虑实时购热成本与购电成本，由水源热泵机组以电制热和外购热能共同供应热负荷需求；c.涌水回灌势能发电：将换热后的涌水输送至地表水库，在满足地表水库容量安全裕度的基础上打开地表水库的排水端将地表水库的水经回灌通道回输至采空工作面蓄水池，期间由水力发电机组将回灌水的势能转化成电能；d.回渗蓄热：利用采空工作面蓄水池作为长期储水空间、并利用回灌水通过岩层裂隙回渗至涌水水仓的过程中吸收地热资源以形成富热涌水的一部分，实现涌水的循环利用。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 中国矿业大学 一种基于矿井涌水循环的地热利用及抽蓄发电系统