金属矿山 ›› 2025, Vol. 55 ›› Issue (8): 193-200.
刘士奇1,2 王环玲1 周 勇2 程志超2 池明波3
LIU Shiqi 1,2 WANG Huanling 1 ZHOU Yong 2 CHENG Zhichao 2 CHI Mingbo 3
摘要: 废弃矿井的综合开发利用是实现“双碳”目标的重要组成部分,而地下空间优化改造压气储能地下储气 库是实现这一目的的重要技术途径。 以某废弃石膏矿井为工程依托,通过理论分析、数值模拟等技术手段,验证地下 储气库建设的可行性。 结果表明:“钢衬+围岩”联合支护作用形式可以使得围岩充分发挥自身承压作用,提高支护性 能;钢衬厚度 30 mm、储气压力 6. 5 MPa 时,在钢衬作用下围岩变形由 1. 47 cm 降低至 1. 18 cm;与高储气压力(8. 0 MPa)相比,较小的储气压力(6. 5 MPa)使得钢衬 Mises 应力均处于许用应力范围内,超过许用应力的巷道长度仅占 12. 25%;设计理想储气库优化方案,提出了“衬砌+钢衬+围岩”联合承载设计理念,改良原有硐室硐型,通过圆台理论 和有限元方法验证了优化后的储气效果。 该技术方案的提出与验证,可极大降低储气库对围岩稳定性、矿区地质构 造的选址要求,有效改善了围岩应力环境,为废弃矿井压气储能技术发展提供新思路,具有大规模推广应用的潜力。
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