[發(fā)明專利]一種廢棄煤巷改造為壓縮空氣儲庫的施工方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202310123309.9
• 申請日: 2023-02-14
• 公開（公告）號: CN116201599A
• 公開（公告）日: 2023-06-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉人太;王孟;徐先杰;李術(shù)才;白繼文;田嘉偉;劉鵬;張春雨;李為豪
• 申請（專利權(quán)）人: 山東大學(xué)
• 主分類號: E21F17/16
• 分類號: E21F17/16
• 代理公司: 濟南圣達知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 馬海波

本發(fā)明涉及一種廢棄煤巷改造為壓縮空氣儲庫的施工方法，包括以下步驟：對預(yù)先確定好的圍巖損失區(qū)的外圍進行注漿加固，形成外圍封閉區(qū)；對巷道拱腰及拱底外圍圍巖進行注漿加固，行為第一內(nèi)側(cè)封閉區(qū)，第一內(nèi)側(cè)封閉區(qū)填充在外圍封閉區(qū)與巷道拱腰和拱底位置之間；對巷道拱頂外圍圍巖進行注漿加固，形成第二內(nèi)側(cè)封閉區(qū)；對外圍封閉區(qū)、第一內(nèi)側(cè)封閉區(qū)和第二內(nèi)側(cè)封閉區(qū)之間的圍巖進行注水密封，形成高壓水區(qū)；在巷道襯砌內(nèi)側(cè)面施工保溫密封層；對巷道的兩端利用封堵件進行封堵，采用本發(fā)明的方法保證了儲氣的密封性和儲氣能力。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及壓縮空氣儲能技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種廢棄煤巷改造為壓縮空氣儲庫的施工方法。

背景技術(shù)

廢棄煤巷改造為壓縮空氣儲庫有助于促進儲能技術(shù)的深度應(yīng)用。對于煤巷壓縮空氣儲庫的施工，保證結(jié)構(gòu)在循環(huán)注采周期內(nèi)的穩(wěn)定性、密封性、耐久性及長期穩(wěn)定性是最為關(guān)鍵的建設(shè)要求。

現(xiàn)有專利中專利號為CN?109356650?A，一種利用煤礦井下巷道進行壓縮空氣儲能的方法，該專利提供了一種利用煤礦井下巷道進行壓縮空氣儲能的方法，對圍巖松動圈進行注漿加固，建設(shè)鋼筋混凝土襯砌并在襯砌內(nèi)側(cè)做鋼襯，設(shè)置鋼制屏障和外層混凝土屏障對巷道兩端面進行封堵，巷道內(nèi)放置柔性儲氣袋進行壓縮空氣的存儲和調(diào)用。一方面，巷道原來有襯砌結(jié)構(gòu)，再次采用澆筑圓形襯砌，外側(cè)注漿填充的方法巷道斷面面積縮小程度較大，一定程度上壓縮了煤巷的儲氣空間，同時增加了建設(shè)成本。而且圍巖損傷區(qū)容易向深部發(fā)展，不利于控制圍巖的變形，加固效果不好，另一方面，對于容積為數(shù)十萬方的巨大空間，柔性儲氣袋的承載耐壓性(10MPa的壓力循環(huán)交替作用)及長期耐久性對材料的性能要求極高，可靠性有待驗證。同時柔性儲氣袋連接進氣管道和出氣管道，一旦袋子發(fā)生泄露，更換袋子時會造成壓縮空氣的嚴(yán)重浪費。此外，采用鋼制屏障及襯砌內(nèi)表面鋼襯層，由于其熱傳導(dǎo)系數(shù)高，造成熱量損失大，儲氣庫內(nèi)壓縮空氣溫度的下降將導(dǎo)致壓縮空氣的壓力相應(yīng)減小，能量損失嚴(yán)重。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明的目的是提供一種廢棄煤巷改造為壓縮空氣儲庫的施工方法，加固效果好且能夠避免壓縮空氣的泄露，能量損失小。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是通過如下的技術(shù)方案來實現(xiàn)：

本發(fā)明的實施例提供了一種廢棄煤巷改造為壓縮空氣儲庫的施工方法，包括以下步驟：

對預(yù)先確定好的圍巖損失區(qū)的外圍進行注漿加固，形成外圍封閉區(qū)；

對巷道拱腰及拱底外圍圍巖進行注漿加固，形成第一內(nèi)側(cè)封閉區(qū)，第一內(nèi)側(cè)封閉區(qū)填充在外圍封閉區(qū)與巷道拱腰和拱底位置之間；對巷道拱頂外圍圍巖進行注漿加固，形成第二內(nèi)側(cè)封閉區(qū)；

對外圍封閉區(qū)、第一內(nèi)側(cè)封閉區(qū)和第二內(nèi)側(cè)封閉區(qū)之間的圍巖進行注水密封，形成高壓水區(qū)；

在巷道襯砌內(nèi)側(cè)面施工保溫密封層；

對巷道的兩端利用封堵件進行封堵。

可選的，外圍封閉區(qū)施工方法為：首先施工錨桿，注漿錨桿穿過圍巖損傷區(qū)后深入圍巖損傷區(qū)外圍的硬圍巖中，然后利用注漿管對圍巖損傷區(qū)外圍進行注漿，形成外圍封閉區(qū)。

可選的，外圍封閉區(qū)注漿加固采用后退式注漿工藝，拱腰及拱底的注漿管后退至設(shè)定位置后進行第一內(nèi)側(cè)封閉區(qū)的注漿加固，拱頂?shù)淖{管后退至設(shè)定位置后進行第二內(nèi)側(cè)封閉區(qū)的注漿加固。

可選的，外圍封閉區(qū)注漿加固完成后，采用地球物理探測法進行加固效果評定，對未達到要求的位置進行補充注漿。

可選的，第一內(nèi)側(cè)封閉區(qū)和第二內(nèi)側(cè)封閉區(qū)注漿加固完成后，基于檢測孔法結(jié)合鉆孔電視對注漿加固效果進行評定，對未達到要求的位置進行補充注漿，其中拱頂位置對應(yīng)的設(shè)定檢查孔保留，用于后續(xù)的注水密封，其他檢查孔封堵。

可選的，注水形成的高壓水區(qū)的水壓大于巷道硐室內(nèi)最大空氣壓力。