[发明专利]一种共伴生资源矿区水与瓦斯综合利用系统及应用方法

说明书

本发明公开了一种共伴生资源矿区水与瓦斯综合利用系统及应用方法。所述共伴生资源矿区水与瓦斯综合利用系统，包括地质机构、运行机构、开发机构、修复机构、转化机构，地质机构设置表层、铀藏、煤藏、油气藏，运行机构设置油气罐、蓄水湖、集铀液罐、溶浸液制备罐、抽液泵、注液泵、抽液井、注液井、注液管、抽水泵、抽水井、输水管道、采油机、油气丛井、油气管道，开发机构设置采煤充填体、沿空巷道、充填管、混凝土体、连通阀，修复机构设置净水池、净化器、蓄水池、注水泵、注水井，转化机构设置集气室、尾气室、燃烧室、充填墩、输气管、导热管。本发明通过五大机构配合，实现共伴生资源矿区全生命周期能源化与功能化高效开发利用。

技术领域

本发明涉及一种共伴生资源矿区水与瓦斯综合利用系统及应用方法。

背景技术

煤炭为国家主导能源，油气资源在国民经济中占有极其重要的地位，而铀矿更是国家重要的战略资源，针对鄂尔多斯盆地内煤、铀及油气资源平面上相互叠加、垂向上互相重叠，而且开发利用方式、特点互不相同，相互影响的现状，如何形成综合利用、安全可靠的开采格局成为当前急需解决的重要难题。现阶段煤及其共伴生资源协调开发尚未形成统一体系，开采时面临诸多问题，合理规划布局同时净化受污染水体并高效转化煤藏采空区遗留瓦斯，可以有效提高油气资源采收率，降低含铀、氡等放射性核素对地下水体与煤藏污染威胁，并充分利用煤藏采空区的空间能效。基于上述情况，迫切需要一种共伴生资源矿区水与瓦斯综合利用系统及应用方法，以达到实现煤、铀及油气资源绿色协调开采与采空区地下空间高效利用的目的。

发明内容

本发明实施例的目的在于提出一种共伴生资源矿区水与瓦斯综合利用系统，基于规划运行机构，构建修复机构和转化机构，进行煤、铀及油气共伴生矿区的绿色合理开发，利用修复机构和转化机构发挥煤藏采空区功能，提高油气及铀矿采收率并减少铀矿开采成本，降低放射性核素对地下水体与煤藏污染威胁同时修复表层环境，最终实现煤、铀及油气资源绿色协调开采与采空区地下空间的高效利用。为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种共伴生资源矿区水与瓦斯综合利用系统，包括：

地质机构，包括表层、铀藏、煤藏、油气藏；运行机构，包括油气罐、蓄水湖、集铀液罐、溶浸液制备罐、抽液泵、注液泵、抽液井、注液井、注液管、抽水泵、抽水井、输水管道、采油机、油气丛井、油气管道；开发机构，包括采煤充填体、沿空巷道、充填管、混凝土体、连通阀；修复机构，包括净水池、净化器、蓄水池、注水泵、注水井；转化机构，包括集气室、尾气室、燃烧室、充填墩、输气管、导热管，所述表层位于所述铀藏上部，所述铀藏位于所述煤藏上部，所述煤藏位于所述油气藏上部，所述油气罐、蓄水湖、集铀液罐、溶浸液制备罐、抽水泵、采油机、抽液泵、注液泵置于所述表层上部，所述蓄水湖通过所述抽水泵和输水管道与所述抽水井相连，所述抽水井置于所述表层与所述煤藏之间，所述采油机由油气管道与油气罐连接，所述油气丛井置于所述表层与油气藏之间，所述集铀液罐通过所述抽液泵与所述抽液井连接，所述抽液井置于所述表层与所述铀藏之间，所述溶浸液制备罐通过所述注液泵和注液管与所述注液井相连，所述注液井置于表层与铀藏之间，所述采煤充填体通过所述充填管与所述混凝土体连接，所述混凝土体、净水池位于所述煤藏内，所述蓄水池位于所述净水池后部，所述净化器位于净水池与蓄水池中间，所述注水泵位于所述蓄水池内，所述注水井位于所述蓄水池与油气藏之间，所述连通阀置于所述混凝土体内，所述集气室位于所述净水池和蓄水池侧面并通过所述连通阀分别于所述净水池和尾气室相连，所述尾气室与所述集气室相邻，通过所述输气管与所述溶浸液制备罐相连，所述燃烧室和充填墩位于所述集气室和尾气室之间，所述导热管置于所述燃烧室与所述油气藏之间，所述输气管置于所述表层与所述煤藏之间，上部连接所述溶浸液制备罐，下部连接所述尾气室，所述沿空巷道位于混凝土体侧面。

优选地，所述集气室位于所述净水池和蓄水池侧面并通过所述连通阀分别于所述净水池和尾气室相连。

优选地，所述尾气室与所述集气室相邻，通过所述输气管与所述溶浸液制备罐相连。