一种利用废弃煤矿采空区的生物细菌培养结构制造技术

本技术涉及煤层气生物制气领域，具体为一种利用废弃煤矿采空区的生物细菌培养结构。解决了目前缺乏一种能够利用废弃矿井培育噬煤的厌氧性细菌的培养结构的技术问题。一种利用废弃煤矿采空区的生物细菌培养结构，包括厌氧型细菌罐和废弃矿井采空区；还包括均连通废弃矿井采空区与外部的入料口和取气管；厌氧型细菌罐连接有输送软管且输送软管伸入废弃矿井采空区内，取气管侧壁上连接有输气管道，输气管道连接有气水分离器；还包括由外部自上而下穿过取气管伸入废弃矿井采空区内的固体废料输出管，固体废料输出管的上部端口连接有取样口，固体废料输出管的下部端口连接有靠近废弃矿井采空区底面的固体废料吸入管。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及煤层气生物制气领域，具体为一种利用废弃煤矿采空区的生物细菌培养结构。

技术介绍

1、随着废弃矿井越来越多，对于煤层气生物制气提供了更大的恒温，厌氧型场所。为了充分利用废弃矿井的采空区及原煤培育噬煤的厌氧性细菌，设计了本结构，便于研究培育新的厌氧性细菌。

2、现有技术中，中国专利2007100347498公布了一种铜矿石细菌地下堆侵工艺，该专利文献利用废弃铜矿的采矿空区作为堆场进行铺底，将低品位铜矿石破碎到40mm以下，然后进行布料筑堆，利用矿山酸性废坑水中分离得到的微生物进行生物堆浸。采用本专利技术，能处理常规选冶方法不可能处理的品位极低、采空区边角废石矿石，使这些废弃资源得到充分利用；此外，生物堆场的建设有利于矿井采空区的回填，保障矿井安全作业。该方案利用的是废弃铜矿的采空区，其主要技术方案基于的是生物堆场原理，该原理无法应用于含有煤层气的废弃矿井，而且该文献主要利用的是堆侵工艺，其是一种方法，对于如何开发一种用于培养噬煤的厌氧性细菌以及煤层气生物制气的结构，该方法也无法给出明确的技术启示。

技术实现思路

1、本技术为解决目前缺乏一种能够利用废弃矿井培育噬煤的厌氧性细菌的培养结构的技术问题，提供一种利用废弃煤矿采空区的生物细菌培养结构。

2、本技术是采用如下技术方案实现的：一种利用废弃煤矿采空区的生物细菌培养结构，包括厌氧型细菌罐和废弃矿井采空区；还包括均连通废弃矿井采空区与外部的入料口和取气管；厌氧型细菌罐连接有输送软管且输送软管伸入废弃矿井采空区内，取气管侧壁上连接有输气管道，输气管道连接有气水分离器；还包括由外部自上而下穿过取气管伸入废弃矿井采空区内的固体废料输出管，固体废料输出管的上部端口连接有取样口，固体废料输出管的下部端口连接有靠近废弃矿井采空区底面的固体废料吸入管。

3、本技术是利用密封性好的废弃矿井采空区，结合相应的结构设计，改造出一个生物细菌培养结构，该结构充分利用采空区的温度维持在一定的恒温范围内的特点，在入料口把厌氧型细菌培养液加入到采空区中，把厌氧型细菌顺着通过输送软管注入采空区，然后将入料口封闭。待采空区中的细菌繁殖，产生甲烷气体后，气体顺着取气管沿着输气管道到达气水分离器，经过气水分离器分离水后，由气水分离器的出气口输出气体；细菌产生的固体废料渣则通过固体废料输送管吸出（通过泵抽吸）到地面，在固体废料出口安装取样口，分析井下的细菌样种。

4、进一步的，入料口和取气管分别对应采空区的高点和低点，这样1.入料口进来的营养液可以在重力作用下，流向低点使得营养液均匀分布；2.细菌产生的固体废料渣可以自行流动、滚落到采空区的低点，方便地面通过泵、固体废料输出管以及固体废料吸入管抽吸至地面。

5、本技术的结构可以有效利用废弃矿井采空区空间及其温度和密闭性，在含煤的密闭罐里长时间的培养厌氧型细菌，最终培育噬煤的厌氧型细菌。

6、本技术结构简单，实用，牢固，可靠，经济，充分利用了废弃矿井采空区的空间，创造出一种结构独特的厌氧型细菌培养空间。

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【技术保护点】

1.一种利用废弃煤矿采空区的生物细菌培养结构，包括厌氧型细菌罐（1）和废弃矿井采空区（5）；其特征在于，还包括均连通废弃矿井采空区（5）与外部的入料口（3）和取气管（4）；厌氧型细菌罐（1）连接有输送软管（2）且输送软管（2）伸入废弃矿井采空区（5）内，取气管（4）侧壁上连接有输气管道（7），输气管道（7）连接有气水分离器（8）；还包括由外部自上而下穿过取气管（4）伸入废弃矿井采空区（5）内的固体废料输出管（10），固体废料输出管（10）的上部端口连接有取样口（11），固体废料输出管（10）的下部端口连接有靠近废弃矿井采空区（5）底面的固体废料吸入管（6）。

2.如权利要求1所述的一种利用废弃煤矿采空区的生物细菌培养结构，其特征在于，入料口（3）和取气管（4）均为由地面连通废弃矿井采空区（5）的两口直井。

3.如权利要求2所述的一种利用废弃煤矿采空区的生物细菌培养结构，其特征在于，入料口直井和取气管直井分别在废弃矿井采空区（5）的相对高点和低点钻井，并用244.5mm套管完井。

4.如权利要求3所述的一种利用废弃煤矿采空区的生物细菌培养结构，其特征在于，输送软管（2）由入料口（3）伸入废弃矿井采空区（5）内。

5.如权利要求1-4任一项所述的一种利用废弃煤矿采空区的生物细菌培养结构，其特征在于，入料口（3）在地面之上的端口呈半漏斗状结构。

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【技术特征摘要】

1.一种利用废弃煤矿采空区的生物细菌培养结构，包括厌氧型细菌罐（1）和废弃矿井采空区（5）；其特征在于，还包括均连通废弃矿井采空区（5）与外部的入料口（3）和取气管（4）；厌氧型细菌罐（1）连接有输送软管（2）且输送软管（2）伸入废弃矿井采空区（5）内，取气管（4）侧壁上连接有输气管道（7），输气管道（7）连接有气水分离器（8）；还包括由外部自上而下穿过取气管（4）伸入废弃矿井采空区（5）内的固体废料输出管（10），固体废料输出管（10）的上部端口连接有取样口（11），固体废料输出管（10）的下部端口连接有靠近废弃矿井采空区（5）底面的固体废料吸入管（6）。

2.如权利要求1所述的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：焦鹏帅，齐福辉，姜伟，杨函，牛丽娜，赵晋斌，贾龙，段晓瑞，郭志刚，刘德宇，阎红，丁卓，任瑞敏，
申请(专利权)人：山西省煤炭地质勘查研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：