【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于流体发电系统，尤其涉及一种关闭矿井地热水回灌降势蓄能装置及方法。
技术介绍
1、关闭/废弃煤炭矿井，由于具有丰富的水、热及空间资源，可创新性地开发低焓地热资源并延长矿区的经济寿命，降低对环境与经济的负面影响。在地热水抽采过程中，如果长期抽采而不回灌，可能会造成地表沉陷，因此需要将抽采的地热水用完之后以较高比例的回灌，以保证地下水位的平稳，保证地质安全。
2、在地热水回灌过程中，往往水需要回灌到地下几百米处，这一过程中，由于重力势能以及初始回灌的水流速度产生的一定速度，如果直接回灌，一方面造成这些势能的浪费，另一方面，这一速度可能对地下围岩造成伤害，影响地质安全性。因此，亟需一种关闭矿井地热水回灌降势蓄能装置及方法来解决。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种关闭矿井地热水回灌降势蓄能装置及方法，以解决上述问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
3、一种关闭矿井地热水回灌降势蓄能装置，包括：
4、水轮机，设置在竖井内，沿所述竖井高度方向设置有多个，用于将回灌水势能转变为电能；
5、缓冲换向装置，设置在所述竖井底部出液端的正下方，位于空留巷内，用于回灌水的缓冲和导流。
6、优选的，所述缓冲换向装置包括混凝土基台，所述混凝土基台固定在所述空留巷内，所述混凝土基台位于所述竖井底部出液端的正下方；
7、所述混凝土基台上滑动设置有缓冲板和导流板；
8、所述缓冲板
9、所述缓冲板与所述导流板通过若干铰接部铰接；
10、所述铰接部铰接有弹性支撑部的活动端，所述弹性支撑部的固定端嵌固在所述混凝土基台内。
11、优选的，所述铰接部包括第二连接杆，所述第二连接杆的一端与所述缓冲板底部固接，所述第二连接杆的另一端铰接有铰接轴的一端，所述铰接轴的另一端铰接有第三连接杆的一端，所述第三连接杆的另一端与所述导流板一侧固接；
12、所述铰接轴中部与所述弹性支撑部的活动端铰接。
13、优选的，所述弹性支撑部包括弹性伸缩杆，所述弹性伸缩杆的活动端与所述铰接轴的中部铰接，所述弹性伸缩杆的固定端嵌固在所述混凝土基台内。
14、优选的，所述缓冲板前后两侧分别固接有第一连接杆的一端，所述第一连接杆的另一端转动连接有第一滑轮，所述第一滑轮滑动设置在滑轨上，所述滑轨与所述混凝土基台固接。
15、优选的，所述导流板的前后两侧分别固接有第四连接杆的一端，所述第四连接杆的另一端转动连接有第二滑轮，所述第二滑轮滑动设置在所述滑轨上。
16、优选的，所述缓冲板顶部开设有冲击槽，所述冲击槽为弧面，所述冲击槽的高端靠近所述混凝土基台一侧设置。
17、一种关闭矿井地热水回灌降势蓄能装置的使用方法，基于上述的一种关闭矿井地热水回灌降势蓄能装置，包括如下步骤：
18、s1、在所述竖井内沿所述竖井高度方向间隔设置水轮机；
19、s2、将所述缓冲换向装置设置在所述竖井出液端的正下方，并将所述缓冲换向装置与所述空留巷固定；
20、s3、由所述竖井回灌已经回收热能的地热水，地热水下落时重力势能通过所述水轮机转化为电能储存起来，并消耗地热水的下落势能；
21、s4、地热水由所述竖井底端流出后，冲击至所述缓冲换向装置，通过所述缓冲换向装置吸收剩余的地热水势能，并将地热水导流至所述空留巷内。
22、与现有技术相比，本专利技术具有如下优点和技术效果：
23、使用时，在竖井内沿竖井高度方向间隔设置水轮机；水轮机在竖井的两侧均有分布，通过回灌水驱动水轮机转动实现发电，同时降低水流向下的冲击力，为了能够实现驱动水轮机的足够的水力压力，不同间隔深部布置的水力发电装置间隔50m-100m，缓冲换向装置设置在竖井出液端的正下方，地热水由竖井底端流出后，冲击至缓冲换向装置，通过缓冲换向装置吸收剩余的回灌水势能，并将回灌水导流至空留巷内，将水流向下的冲击力消解掉，并将水力改变为水平方向流动，避免水利冲击对空留巷底部岩层的损坏，防止空留巷底部塌陷。
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1.一种关闭矿井地热水回灌降势蓄能装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种关闭矿井地热水回灌降势蓄能装置，其特征在于：所述缓冲换向装置(4)包括混凝土基台(401)，所述混凝土基台(401)固定在所述空留巷(2)内，所述混凝土基台(401)位于所述竖井(1)底部出液端的正下方；
3.根据权利要求2所述的一种关闭矿井地热水回灌降势蓄能装置，其特征在于：所述铰接部包括第二连接杆(407)，所述第二连接杆(407)的一端与所述缓冲板(402)底部固接，所述第二连接杆(407)的另一端铰接有铰接轴(413)的一端，所述铰接轴(413)的另一端铰接有第三连接杆(409)的一端，所述第三连接杆(409)的另一端与所述导流板(408)一侧固接；
4.根据权利要求3所述的一种关闭矿井地热水回灌降势蓄能装置，其特征在于：所述弹性支撑部包括弹性伸缩杆(410)，所述弹性伸缩杆(410)的活动端与所述铰接轴(413)的中部铰接，所述弹性伸缩杆(410)的固定端嵌固在所述混凝土基台(401)内。
5.根据权利要求2所述的一种关闭矿井地热水回灌
6.根据权利要求5所述的一种关闭矿井地热水回灌降势蓄能装置，其特征在于：所述导流板(408)的前后两侧分别固接有第四连接杆(411)的一端，所述第四连接杆(411)的另一端转动连接有第二滑轮(412)，所述第二滑轮(412)滑动设置在所述滑轨(403)上。
7.根据权利要求2所述的一种关闭矿井地热水回灌降势蓄能装置，其特征在于：所述缓冲板(402)顶部开设有冲击槽(406)，所述冲击槽(406)为弧面，所述冲击槽(406)的高端靠近所述混凝土基台(401)一侧设置。
8.一种关闭矿井地热水回灌降势蓄能装置的使用方法，基于权利要求1-7任一所述的一种关闭矿井地热水回灌降势蓄能装置，其特征在于，包括如下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种关闭矿井地热水回灌降势蓄能装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种关闭矿井地热水回灌降势蓄能装置，其特征在于：所述缓冲换向装置(4)包括混凝土基台(401)，所述混凝土基台(401)固定在所述空留巷(2)内，所述混凝土基台(401)位于所述竖井(1)底部出液端的正下方；
3.根据权利要求2所述的一种关闭矿井地热水回灌降势蓄能装置，其特征在于：所述铰接部包括第二连接杆(407)，所述第二连接杆(407)的一端与所述缓冲板(402)底部固接，所述第二连接杆(407)的另一端铰接有铰接轴(413)的一端，所述铰接轴(413)的另一端铰接有第三连接杆(409)的一端，所述第三连接杆(409)的另一端与所述导流板(408)一侧固接；
4.根据权利要求3所述的一种关闭矿井地热水回灌降势蓄能装置，其特征在于：所述弹性支撑部包括弹性伸缩杆(410)，所述弹性伸缩杆(410)的活动端与所述铰接轴(413)的中部铰接，所述弹性伸缩杆(410)的固定端嵌固在所述混凝土基台(401)内。
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【专利技术属性】
技术研发人员：倪宏阳，浦海，张少杰，孟凡非，薛康生，刘德俊，易青宇，曲高伯，董康锴，闫港，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：
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