[發明專利]一種用于將能源存儲到深井井下的能源輸送與存儲方法

有效

• 申請號: 201810406622.2
• 申請日: 2018-04-30
• 公開（公告）號: CN108612562B
• 公開（公告）日: 2019-05-07
• 發明（設計）人: 劉浪;張波;張小艷;邱華富;景宏君;王美;王湃;秦學斌;陳柳;王燕;孫偉博;辛杰;朱超;方治余
• 申請（專利權）人: 西安科技大學
• 主分類號: E21F17/16
• 分類號: E21F17/16;F17D1/14
• 代理公司: 西安啟誠專利知識產權代理事務所(普通合伙) 61240
• 代理人: 李艷春

本發明公開了一種用于將能源存儲到深井井下的能源輸送與存儲方法，包括步驟：一、在深井采空區建造能源儲庫群；二、在地面上建造能源輸送系統并與能源儲庫群連接；三、在地面上建造壓力穩定系統并與能源儲庫群連接；四、在地面上建造控制器并與能源儲庫群、能源輸送系統和壓力穩定系統連接；五、能源輸送系統在控制器的控制作用下，將能源輸送到能源儲庫群中進行存儲，能源輸送與存儲過程中，壓力穩定系統在控制器的控制作用下，對能源儲庫群的內部壓力進行平衡控制；六、能源輸送系統在控制器的控制作用下，將能源從能源儲庫群中輸出到地面上。本發明能源存儲安全性高，能夠實現礦井采空區的合理利用，為能源儲庫探索提供了新思路。

技術領域

本發明屬于采礦及能源存儲技術領域，具體涉及一種用于將能源存儲到深井井下的能源輸送與存儲方法。

背景技術

在金屬礦產資源開采過程中，采空區具有空間規模巨大，地質環境復雜，安全隱患嚴重的特點。目前對金屬礦山采空區的處理措施主要有：崩落圍巖處理、充填處理、永久留設礦柱處理、封閉處理等方法。永久留設礦柱不利于資源高效開采，崩落圍巖處理不利于對地表環境保護、封閉處理安全隱患大。充填是實現礦床安全清潔高效開采的有效技術方法，起到保護環境和提高礦石利用率的雙重作用，但是將全部采空區空間進行充填，一方面充填空間大，成本較高，另一方面缺乏對規模巨大的地下采空區空間的有效利用。2017年2月，謝和平院士在“煤炭資源流態化開采與煤炭技術革命”研討會上提出了廢棄礦井轉型升級與礦井地下空間綜合利用的戰略構想，得到行業專家的一致認可。

我國的能源儲備遠低于發達國家水平。許多石油進口大國，如美國、日本、歐盟等，均已完成為期150-200天的戰略能源儲備，而我國只有不足40天的石油儲備量，而根據國際能源組織的建議，石油輸入國應保有90天石油進口量的儲備，按此計算2015年我國應保有5000萬噸以上的石油儲備量，至少需建設約7200萬m³儲備庫。

目前，地下能源儲庫主要有枯竭油氣藏儲氣庫、含水層儲氣庫、鹽穴儲庫和水封石油洞庫等。地下水封石油洞庫對地質環境要求高，對地下水資源保護不力，穩定性相對較差，容易發生事故。鹽穴儲庫對地質條件要求高，我國的鹽巖地層具有“礦層層數多、單層厚度薄、鹽層品味分布不均”的特點，在這樣的地質環境中建腔容易導致腔體畸形，導致建腔體報廢等事故發生。因此致力于研究克服其技術難題的同時，探索新型的地下能源儲庫意義非凡，對推動能源地下儲存有重要意義。

面對以上問題，在深部礦井大型空區群內構筑能源儲庫或核廢料處置庫，用以儲備石油、天然氣等戰略能源和堆存放射性核廢料等，以應對戰爭、強地震、恐怖事件、極端氣候及油氣極其緊張等致使能源供應中斷帶來的影響，將具有以下重大意義：①實現了由采空區治理到采空區利用的理念轉變，開辟了礦井下采空區利用的新方向；②提出在礦山采空區利用充填構筑一種新型儲庫，豐富了我國儲庫結構類型，為能源儲庫探索提供了新思路；③豐富了礦山充填新功能，探索了采礦、充填、儲庫領域協同開發的新方法。但是，現有技術中，還缺乏這樣的用于將能源存儲到深井井下的能源輸送與存儲方法。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于針對上述現有技術中的不足，提供一種用于將能源存儲到深井井下的能源輸送與存儲方法，其設計新穎合理，實現方便，能源儲庫群的穩固性好，能源儲庫的結構穩定，強度高，密封性能好，防滲性能好；能源存儲的安全性高，能夠實現礦井采空區的合理利用，為能源儲庫探索提供了新思路，推廣應用價值高。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：一種用于將能源存儲到深井井下的能源輸送與存儲方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

步驟一、對深井采空區進行充填的過程中，在深井采空區建造能源儲庫群；

步驟二、在地面上建造能源輸送系統并與深井下的能源儲庫群連接；

步驟三、在地面上建造壓力穩定系統并與深井下的能源儲庫群連接；