一种CO2智能储存箱及采空区CO2封存支护方法

一种co2智能储存箱及采空区co2封存支护方法
技术领域
1.本发明属于煤矿气体处理领域，具体涉及一种co2智能储存箱及采空区co2封存支护方法。


背景技术：

2.随着现代化工业的发展，对化石燃料的不节制燃烧使用、人类对于树木的滥砍乱伐致使水土流失、城市化建设的不断加快以及人口基数的不断增大等等，导致大气中的co2含量不断增加，地球表面的温度逐渐上升，从而形成了co2温室效应，气温的升高使得极地冰川融化，沿海国家和城市面临着被海水淹没的危机；温度改变导致气候带移动，各种动植物来不及适应变化后的环境从而面临种族灭绝的灾难；气候的变化和气候变化带来的降水量变化，使得农作物的产量和分布类型发生改变，这些灾难的出现和人类的行为息息相关，已经成为人类所面临的不可轻视和不可忽视的巨大气候问题。
3.为解决温室效应所带来的气候问题，世界各国将环境问题视为人类发展不可避免和必须解决的重要问题。造成温室效应的罪魁祸首是co2，如何控制co2的产量或者就大气中已经存在的co2如何降低其含量是当下需要解决的问题。随着技术、方法、思想的不断创新，运用化学、物理手段治理co2的方法较多，但这些方法大多都存在着治理条件困难、治理成本高、产生新污染等诸多问题，所以如何快速、高效、零污染、低成本的治理co2是目前所面临的一个难题。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种co2智能储存箱及采空区co2封存支护方法。通过所述co2智能储存箱能够实现将co2长期封存在地下采空区，并在必要情况下，对采空区起到支护作用。
5.为实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案予以实现：本发明提供了一种co2智能储存箱，包括箱体；所述箱体包括用于储存液体co2的箱体内壳，和设于所述箱体内壳外且用于保护箱体内壳的箱体外壳；所述箱体外壳外设有增加牢固性的箱体钢架和连锁钢架；所述箱体顶部设有控制箱体温度和压力的温度控制装置和气压变化装置、智能封口以及增加封口密封性的封口加固圈；所述温度控制装置包括显示所述箱体内壳中温度的温度显示器、控制箱体内温度变化的温度控制阀和具有调节功能的温度调配块；所述气压变化装置包括显示所述箱体内壳中压力的压力显示器、控制箱体内压力变化的压力控制阀和具有调节功能的压力调配块。
6.进一步的，所述箱体外还设有刚性支撑体；所述刚性支撑体包括设在所述箱体外壳外的箱体固定仓；所述箱体固定仓外设有起到保护作用的保护钢壳；所述箱体固定仓的
边角处设有液压立柱；所述液压立柱上设有立柱连接口，用来连接2个以上的刚性支撑体。
7.进一步的，所述钢性支撑体的顶端和底端设有用于增加稳定性的可拆卸顶梁和可拆卸底座。
8.进一步的，所述液压立柱和箱体固定仓之间采用连接柱相连；所述液压立柱的高度不低于箱体固定仓。
9.进一步的，所述箱体内壳为圆柱体，由混凝土和高强度抗压防腐材料制造而成；所述箱体外壳为八面体形状，由强度和防腐性较高的钢性材料制造而成。
10.进一步的，所述箱体外壳外还设有箱体的类别标志、箱体信息板、警示标、便携抚孔和箱体状态显示柱。
11.本发明还提供了一种采空区co2封存支护方法，包括以下步骤：（1）利用co2气体收集系统收集空气，将co2气体和其他气体分离后提纯，将提纯后的co2气体冷却压缩成co2液体；（2）co2液体装入权利要求1所述的co2智能储存箱内进行封存，通过运输系统运输至煤矿采空区，最后利用隔离墙将采空区封存起来。
12.进一步的，所述co2气体收集系统分为收集分离系统和冷却压缩系统；所述气体收集系统中包括气体收集房，其顶部设立2个及2个以上风机，用来收集空气；所述风机一侧与空气直接接触，另一侧与风筒连接，此时通过所述风机收集的空气经由风筒输送至设置在所述气体收集房内的气体分离机内，将空气中的co2气体和其他气体进行分离提纯；分离后的其他气体通过所述气体分离机通过上方相连的风筒和空气排放柱排放至大气中，而被分离提纯后的co2气体则通过所述气体分离机后方连接的地下输送管道输送至冷却压缩系统进行下一步的处理；所述冷却压缩系统包括冷却压缩机；经地下输送管道输送来的co2气体被输送到设置在地面上的冷却压缩机内；所述冷却压缩机上设有温度调节器和压力调节器，其将co2气体冷却压缩成co2液体；所述co2液体通过液态输送管输送至所述co2智能储存箱内进行装箱封存；所述运输系统包括传送机，装箱封存后的co2智能储存箱被所述传送机运输至煤矿采空区，进而完成对co2的封存工作。
13.进一步的，和风机相连接的风筒与设置在气体收集房顶部的空气缓冲塔的侧面相连，此时风机收集的空气流速能够被降低，使得空气能够以平缓的速度流入气体分离机内；所述空气缓冲塔的下端通过风筒和气体分离机连接，在所述空气缓冲塔和气体分离机相连的风筒上设置有风筒阀门，能够随时控制空气进入到气体分离机。
14.进一步的，在运输所述co2智能储存箱至煤矿采空区的过程中，液态输送管道末端设有自动注射口，其能够自动与所述co2智能储存箱上方的智能封口连接，并且在短时间内完成注射装箱操作，待装箱完成后，所述自动注射口能够自动与所述co2智能储存箱分离，进行下一个装箱任务；所述传送机的启停能够控制自动注射口的工作状态。
15.本发明与现有技术相比，具有以下优点和有益效果：1、本发明设计了一种利于co2收集储存的智能储存箱，其能够利用温度控制装置和气压变化装置，并根据箱体内部的温度和压强变化以及箱体外部的不同因素影响，自动调节箱体内的温度和气压，使得箱体内co2始终保持在液态状，从而实现对co2的长期储存。
16.2、本发明还进一步在co2智能储存箱的基础上，设计了一种支撑式co2智能储存箱，对于一些地质条件差且未作处理的采空区，不仅可以有效的储存co2，还能够让每一个co2智能储存箱变成简单的“液压支架”，对有垮落风险的采空区产生支护作用，避免采空区的坍塌、垮落。
17.3、本发明首先将大气中的空气收集起来，通过气体分离设备，将co2气体和其他气体分离开来，然后将分离提纯的co2气体通过气体冷却压缩设备转化为co2液体，压缩后的液体co2装入所述的co2智能储存箱内，最后将智能储存箱通过矿井副井和巷道运输至煤矿采空区，从而完成对co2的封存。所述的co2智能储存箱及采空区co2封存支护方法不仅可适用于地质条件差、采空区容易垮落的矿井，也可以用于地质条件较好、不需要支护的采空区，因此适用场景广泛，从而实现快速、高效、零污染、低成本的治理co2。
附图说明
18.图1为采空区co2封存及支护的技术流程图；图2为气体收集房的布设示意图；图3为气体分离机的工作原理示意图；图4为冷却压缩系统的布设示意图；图5为co2智能储存箱的结构示意图；其中，a为主视图，b为左视图，c为俯视图；图6为支撑式co2智能储存箱的结构示意图；图7为支撑式co2智能储存箱组合支撑的示意图；图8为采空区co2封存及采空区支护系统的示意图。
19.其中，1、风机，2、风筒，3、气体分离机，4、空气缓冲塔，5、风筒阀门，6、空气排放柱，7、地下输送管道，8、分离膜，9、冷却压缩机，10、温度调节器，11、压力调节器，12、液态输送管道，13、co2智能储存箱，14、传送机，15、管道连接阀门，16、自动注射口，17、箱体内壳，18、箱体外壳，19、箱体钢架，20、连锁钢架，21、类别标志，22、箱体信息板，23、警示标，24、便携抚孔，25、箱体状态显示柱；26、压力显示器，27、温度显示器，28、压力控制阀，29、温度控制阀，30、压力调配块，31、温度调配块，32、封口加固圈，33、智能封口，34、箱体固定仓，35、保护钢壳，36、连接柱，37、可拆卸顶梁，38、可拆卸底座，39、液压立柱，40、立柱连接口，41、隔离墙，42、钢带，43、液压支架，44、采煤机，45、刮板输送机，46、采空区，47、煤层。
实施方式
20.结合以下具体实例对本发明的技术方案作进一步详细的说明。
实施例
21.本发明所述的采空区co2封存支护方法，其技术流程图如图1所示，本发明是将大气中的空气收集起来，通过气体分离设备，将co2气体和其他气体分离开来，然后将分离提纯的co2气体通过气体冷却压缩设备转化为co2液体，压缩后的液体co2装入智能储存箱内，最后将智能储存箱通过矿井副井和巷道运输至煤矿采空区，从而完成对co2的封存。其中，co2的收集和装箱都是在地面完成，其他步骤均在地下进行。本发明中，co2智能储存箱不单单承载对co2的封存任务，在必要情况下还能够通过联合使用或特殊操作达到对采空区起
到支护作用。所述方法中涉及的主要系统有co2气体收集系统、co2智能储存箱、运输系统、采空区co2封存系统以及采空区支护系统，具体如下：1、co2气体收集系统co2气体收集系统主要任务是完成对大气中co2气体的收集和冷却压缩工作，共有两个子系统：收集分离系统和冷却压缩系统。其中，收集分离系统是将空气吸入到气体分离机，气体分离机通过物理方法把空气中的co2分离出来，得到纯度较高的co2气体，而冷却压缩系统是将分离出来的co2气体通过冷却压缩设备压缩成液体，然后，液体co2被装进智能储存箱，从而达到对大气中co2气体收集的目的。分离出的气体co2通过气体管道输送至制冷压缩设备，而分离之后的空气中其他气体仍然被排放到大气之中，不做其他处理。
22.（1）收集分离系统选择地理位置适宜（远离城市的偏远地区），开采深度合适（地表800m以下）的老旧矿井或者工作条件较好的在产矿井，在距离矿区不远处建立气体收集房（图2），气体收集房的作用是完成对空气的初步收集工作以及对气体分离机的安置工作，气体收集房可以成组建立也可以分点单独建立。
23.如图2所示，在气体收集房的顶部设立多个风机1，用来收集空气，完成第一步的空气收集工作，风机1的大小和功率、具体数量可以根据自然条件以及施工条件进行设计，其设计原则必须是合理高效的。风机1的上侧与空气直接接触，并用刚性较高的网罩隔离开，以防风机1在工作时吸入空气中的杂质造成危险事故；风机1的下侧与风筒2连接，用来将风机1吸入的空气输送到气体收集房内的气体分离机3中。风筒2筒身用钢带42连接，在房顶用刚性脚架固定安放，在风筒2从房顶延伸到房内的位置设置一座空气缓冲塔4，用来降低从风机1吸入的空气流速，使得吸入风筒2的空气以相对平缓的速度流入气体分离机3，防止空气流速过大，摧毁风筒2和其他设备。风筒2的材质可以是防腐性较高且不会和空气中的气体反应的金属（比如铝合金）。在气体分离房内部，空气缓冲塔4的下端通过风筒2和气体分离机3连接，在连接空气缓冲塔4和气体分离机3的这段风筒2上设置有风筒阀门5，可以随时控制空气进入到气体分离机3。气体分离机3可以多个组合使用，每个气体分离机3通过上方相连的风筒2和空气排放柱6相连，经气体分离机3分离后的空气从与每个气体分离机3上方相连的风筒2和空气排放柱6排放至大气中，不做任何处理；而被分离出来的co2气体，会通过气体分离机3后方连接的地下输送管道7输送至冷却压缩系统进行下一步的处理。
24.需要说明的是，气体分离机3是对co2气体提纯的唯一环节，也是最为重要的环节之一。如图3所示，气体分离机3的分离原理是物理方法：在气体分离机3内部设计五道物理分离膜8，分离膜8只可以透过co2气体，其他气体不能透过，经风筒2而来的空气进入到气体分离机后，依次通过五层分离膜8，从而完成对co2气体的提纯收集工作。
25.（2）冷却压缩系统由于co2气体是无色、无味状的，很难用肉眼辨别，所以通过一般方法对气态co2进行收集和储存有一定的难度，并且收集到的气体所占空间大而且气体很容易泄露，而相比于气体，液体能够更加方便和高效的被收集和储存，所以把经过分离提纯后的气体co2转化为液态状能够更加便捷、更加多量的封存。
26.冷却压缩系统是通过特定的冷却压缩机9将提纯后的co2气体在低温高压的条件下转换为液体，紧接着将液态co2装进co2智能储存箱13，完成对液体co2的收集储存工作。
27.如图4所示，地下输送管道7与地面上的冷却压缩机9相连，冷却压缩机9通过液态输送管道12与co2智能储存箱13相连，co2智能储存箱13下方设有传送机14。经地下输送管道7输送来的气体co2被输送到设置在地面上的冷却压缩机9内，冷却压缩机9上设有温度调节器10和压力调节器11，并通过压力和温度的调节变化将气体co2转化为液态状，然后通过液态输送管12输送至co2智能储存箱13内，装箱完成的co2智能储存箱13被传送机14运往下一环节。
28.在此过程中，每台冷却压缩机9都是独立作业的，但是在其内部有独立的液态输送管道12，若作业工作量大，可以将多台冷却压缩机9通过管道连接阀门15连接起来，这样可以将液态co2通过连接后的液态输送管道12同时输送出去，在增大工作效率的同时可以减少多设管道的工作量和成本。与此同时，在每一台冷却压缩机9上都设置有温度调节器10和压力调节器11，操作人员可以人为的调节将气态co2转化为液态co2的温度和压力，也可以控制冷却压缩机9的工作时间和工作状态。此外，将液态co2装入co2智能储存箱13时是自动完成的，传送机14上的co2智能储存箱13在经过液态输送管道12上方时，设置在液态输送管道12末端的自动注射口16会自动与co2智能储存箱13上方的特殊智能封口33连接，并且在短时间内完成注射装箱操作；待装箱完成后，自动注射口16会自动与co2智能储存箱13分离，进行下一个装箱任务。而且传送机14和自动注射口16会保持联动状态，即传送机14的启动和停止会控制自动注射口14的工作状态。
29.2、co2智能储存箱由于经冷却压缩系统形成的液态co2如果离开一定的状态条件就会变回气体状，因此不利于co2的收集储存。co2智能储存箱13的特点是在其箱体上设置有温度控制装置和气压变化装置。经冷却压缩系统处理后的液态co2装箱后，为了不让液态co2转化回气体态状，温度控制装置和气压变化装置会根据箱体内部的温度和压强变化，以及箱体外部的不同因素影响，自动调节箱体内的温度和气压，使得箱体内co2始终保持在液态状，从而实现对co2的长期储存。
30.如图5所示，co2智能储存箱13的主体结构主要由箱体内壳17和箱体外壳18组成，其中，箱体内壳17为圆柱体，其由混凝土和高强度抗压防腐材料制造而成，主要完成对液体co2的储存；箱体外壳18设于箱体内壳17外侧，为八面体结构，由强度和防腐性较高的钢性材料制造而成，主要是用于保护箱体内壳17，使箱体可以在恶劣条件下长期保持工作状态，防止液体co2泄露。箱体内壳17和箱体外壳18的尺寸可以根据实际储藏需求进行设计。在箱体外壳18外设置有箱体钢架19和连锁钢架20，其目的是更加牢固的保护智能储存箱13的箱体不受破害；另外，箱体外壳18外还设有关于箱体信息的一些便捷设置，例如箱体的类别标志21、箱体信息板22、警示标23、便携抚孔24和箱体状态显示柱25等。箱体外壳18外还设有真空孔和真空阀门。最重要的是对于智能储存箱13的箱体顶部的设计，在箱体顶部设有控制箱体温度和压力的温度控制装置和气压变化装置，以及能够与自动注射口16自动连接的智能封口33和增加封口密封性的封口加固圈32，装置中包括显示器、控制阀和调配块。其中，压力显示器26和温度显示器27可以时刻显示箱体内壳中的压力和温度变化，压力控制阀28和温度控制阀29主要控制箱体内的压力和温度变化，在液体co2装箱后，有些co2智能储存箱13可能由于某些原因导致箱体内壳17中的温度和压力未达到要求，这时检察员可以通过压力控制阀28和温度控制阀29将箱体内壳17中的温度和压力调节至合适条件，此后压力
控制阀28和温度控制阀29再不会有人为操作，而压力调配块30和温度调配块31主要是在co2智能储存箱13被封存到采空区后，为达到长期储存的目的，其可以自我调节，使得箱体内壳17的压力和温度长期保持理想状态。
31.此外，因为是在煤矿采空区对co2进行储存，对于一些地质条件差且未作处理的采空区，将co2智能储存箱13长期封存以后，采空区会存在坍塌、垮落的可能性，所以储存在这样采空区的co2极有可能因为采空区的空间状态改变以及地质构造的变化从采空区泄露出来，极不利于co2的封存。针对上述问题，在前述的co2智能储存箱13的设计制造基础之上，还设置出一种支撑式co2智能储存箱，其目的是在储存co2的同时对有垮落风险的采空区起到一定的支护作用。
32.如图6所示，保持前述co2智能储存箱13不做任何设计上的变化，只是根据其箱体外壳18尺寸设计一种能够容纳储存箱并且具有支护作用的钢性支撑体，让每一个co2智能储存箱13变成一个个简单的“液压支架”，使其在储存co2的同时对采空区发挥一定的支护作用。刚性支撑体包括箱体固定仓34、保护钢壳35、连接柱36、可拆卸顶梁37和可拆卸底座38。其中，箱体固定仓34设在智能储存箱13外，其外围设有起到保护作用的保护钢壳35；箱体固定仓34和保护钢壳35的形状均与co2智能储存箱13相匹配。而在箱体固定仓34的四角设有四根液压立柱39，液压立柱39的高度要比箱体固定仓34高，由此可以只让液压立柱39来承担主要的支撑任务，箱体固定仓34则不具备支撑作用。液压立柱39上还设有立柱连接口40，通过立柱连接口40可以将多个刚性支撑体进行连接。液压立柱39和箱体固定仓34之间用连接柱36相连。每一个钢性支撑体都配置有一个可拆卸顶梁37和可拆卸底座38，其目的在于钢性支撑体在支护采空区时可以更加稳定、更加大面积的控制顶底板。对于高度大于等于一个钢性支撑体高度且小于等于两个刚性支撑体高度的采空区，用一个支撑式co2智能储存箱支撑即可，而对于高度大于两个刚性支撑体高度的采空区可以把多个支撑式co2智能储存箱组合进行支护（图7）。
33.如图7所示，在两个支撑式co2智能储存箱组合支撑时，可将它们的一个可拆卸顶梁37和一个可拆卸底座38拆卸下来，然后将两个刚性支撑体叠放到一起，中间用立柱连接口40连接，从而实现对高度较大的采空区的支护工作。
34.需要说明的是，如何确定采用单个还是多个支撑式co2智能储存箱进行采空区的支护，只需确定采空区的高度为几个单一支撑式co2智能储存箱高度的整数倍，则用几个支撑式co2智能储存箱进行支护即可。例如采空区的高度正好等于三个支撑式co2智能储存箱的高度，则用三个支撑式co2智能储存箱进行组合支撑，采空区的高度大于三个支撑式co2智能储存箱的高度而小于四个支撑式co2智能储存箱的高度，也用三个支撑式co2智能储存箱进行组合支撑。
35.3、运输系统运输系统是将装有液态co2的智能储存箱从地面运输到地下采空区，进而完成对co2的封存工作。对于在产矿井，可以利用矿井的副井运输通道将co2智能储存箱13运输至采空区。而对于废弃老旧矿井，可先对其主副井的运输通道进行检查维修，若能够进行正常的运输作业，则利用主副井和运输巷进行co2智能储存箱13的转运工作，若不能进行正常的运输作业，则另掘巷道通向采空区，将co2智能储存箱13运输至采空区以后，可将新掘的巷道填埋。
36.4、采空区co2封存系统及采空区支护系统对于地质条件较好、不需要支护的采空区，在将co2智能储存箱13运输至采空区46前，只需要合理规划采空区的空间位置，以求更多量的将co2智能储存箱13进行安放，待将co2智能储存箱13在采空区46安放好后，用砖石砌出一道隔离墙41将运输co2智能储存箱13的通道和采空区46隔离开，然后用密封胶、防水涂层等密封材料进行处理，使得采空区内外互不相通，以免co2智能储存箱13中的co2泄露后沿着巷道空隙溢出地面。
37.对于地质条件差、采空区容易垮落的矿井，在将co2智能储存箱13运输至采空区46前，除了合理规划采空区空间位置外，还需要对采空区顶板的支护做出一定考量，规划出支护采空区的区域，然后计算出使用支撑式co2智能储存箱的数量来组合支护采空区，并且设计好支护的形式。待一切准备工作结束后，先组合支撑式co2智能储存箱来支护采空区46，然后将其他co2智能储存箱13安放在其余规划好的区域内，最后用隔离墙41将采空区封存起来。
38.如图8所示，对于地质条件较好、不需要支护的采空区，采空区46可以采取“大面积安放”的合理规划原则，即图8中采空区46被划分的区域全部用来安放co2智能储存箱13（白色方格区域）；而对于地质条件差、容易垮落的采空区46，采空区46可以采取“分散支撑、大面积安放”的合理规划原则，即图中灰色方格区域为支撑式co2智能储存箱的支护区域，白色方格区域是co2智能储存箱13的安放区域。
39.以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的普通技术人员来说，依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明所要求保护的技术方案的精神和范围。

技术特征：
1.一种co2智能储存箱，其特征在于，包括箱体；所述箱体包括用于储存液体co2的箱体内壳，和设于所述箱体内壳外且用于保护箱体内壳的箱体外壳；所述箱体外壳外设有增加牢固性的箱体钢架和连锁钢架；所述箱体顶部设有控制箱体温度和压力的温度控制装置和气压变化装置、智能封口以及增加封口密封性的封口加固圈；所述温度控制装置包括显示所述箱体内壳中温度的温度显示器、控制箱体内温度变化的温度控制阀和具有调节功能的温度调配块；所述气压变化装置包括显示所述箱体内壳中压力的气压显示器、控制箱体内压力变化的压力控制阀和具有调节功能的压力调配块。2.根据权利要求1所述的co2智能储存箱，其特征在于，所述箱体外还设有刚性支撑体；所述刚性支撑体包括设在所述箱体外壳外的箱体固定仓；所述箱体固定仓外设有起到保护作用的保护钢壳；所述箱体固定仓的边角处设有液压立柱；所述液压立柱上设有立柱连接口，用来连接两个以上的刚性支撑体。3.根据权利要求2所述的co2智能储存箱，其特征在于，所述钢性支撑体的顶端和底端设有用于增加稳定性的可拆卸顶梁和可拆卸底座。4.根据权利要求2所述的co2智能储存箱，其特征在于，所述液压立柱和箱体固定仓之间采用连接柱相连；所述液压立柱的高度不低于箱体固定仓。5.根据权利要求1所述的co2智能储存箱，其特征在于，所述箱体内壳为圆柱体，由混凝土和高强度抗压防腐材料制造而成；所述箱体外壳为八面体形状，由强度和防腐性较高的钢性材料制造而成。6.根据权利要求1所述的co2智能储存箱，其特征在于，所述箱体外壳外还设有箱体的类别标志、箱体信息板、警示标、便携抚孔和箱体状态显示柱。7.一种采空区co2封存支护方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）利用co2气体收集系统收集空气，将co2气体和其他气体分离后提纯，将提纯后的co2气体冷却压缩成co2液体；（2）co2液体装入权利要求1所述的co2智能储存箱内进行封存，通过运输系统运输至煤矿采空区，最后利用隔离墙将采空区封存起来。8.根据权利要求7所述的采空区co2封存支护方法，其特征在于，所述co2气体收集系统分为收集分离系统和冷却压缩系统；所述气体收集系统中包括气体收集房，其顶部设立2个及2个以上风机，用来收集空气；所述风机一侧与空气直接接触，另一侧与风筒连接，此时通过所述风机收集的空气经由风筒输送至设置在所述气体收集房内的气体分离机内，将空气中的co2气体和其他气体进行分离提纯；分离后的其他气体通过所述气体分离机通过上方相连的风筒和空气排放柱排放至大气中，而被分离提纯后的co2气体则通过所述气体分离机后方连接的地下输送管道输送至冷却压缩系统进行下一步的处理；所述冷却压缩系统包括冷却压缩机；经地下输送管道输送来的co2气体被输送到设置在地面上的冷却压缩机内；所述冷却压缩机上设有温度调节器和压力调节器，其将co2气体冷却压缩成co2液体；所述co2液体通过液态输送管输送至所述co2智能储存箱内进行装箱封
存；所述运输系统包括传送机，装箱封存后的co2智能储存箱被所述传送机运输至煤矿采空区，进而完成对co2的封存工作。9.根据权利要求8所述的采空区co2封存支护方法，其特征在于，和风机相连接的风筒与设置在气体收集房顶部的空气缓冲塔的侧面相连，此时风机收集的空气流速能够被降低，使得空气能够以平缓的速度流入气体分离机内；所述空气缓冲塔的下端通过风筒和气体分离机连接，在所述空气缓冲塔和气体分离机相连的风筒上设置有风筒阀门，能够随时控制空气进入到气体分离机。10.根据权利要求8所述的采空区co2封存支护方法，其特征在于，在运输所述co2智能储存箱至煤矿采空区的过程中，液态输送管道末端设有自动注射口，其能够自动与所述co2智能储存箱上方的智能封口连接，并且在短时间内完成注射装箱操作，待装箱完成后，所述自动注射口能够自动与所述co2智能储存箱分离，进行下一个装箱任务；所述传送机的启停能够控制自动注射口的工作状态。

技术总结
本发明公开了一种CO2智能储存箱及采空区CO2封存支护方法。所述CO2智能储存箱包括箱体，其分为用于储存液体CO2的箱体内壳，和设于箱体内壳外且用于保护箱体内壳的箱体外壳；所述箱体外壳外设有增加牢固性的箱体钢架和连锁钢架；所述箱体顶部设有控制箱体温度和压力的温度控制装置和气压变化装置、智能封口以及增加封口密封性的封口加固圈；所述温度和气压控制装置分别包括显示器、控制阀和调配块。同时，利用本发明所述的CO2智能储存箱能够实现将CO2长期封存在地下采空区，并在必要情况下，对采空区起到支护作用，进而实现快速、高效、零污染、低成本的治理CO2。。。


技术研发人员：李青海 马小勇 纪永虎 史卫平 张庆振 马洪涛 杨涛 张巨峰 何树超
受保护的技术使用者：山东科技大学
技术研发日：2023.06.07
技术公布日：2023/10/7