硬石膏礦采空區(qū)在儲(chǔ)能、儲(chǔ)物方面的應(yīng)用
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種硬石膏礦采空區(qū)在儲(chǔ)能、儲(chǔ)物方面的應(yīng)用。包括氣、液、固三種狀態(tài)的能量或物品的儲(chǔ)存應(yīng)用，包括但不限于在天燃?xì)?、壓縮空氣、熔鹽、硫磺、金屬毛坯和石油的儲(chǔ)存方式。本發(fā)明充分利用硬石膏礦采空區(qū)在儲(chǔ)能、儲(chǔ)物方面應(yīng)用，石膏礦儲(chǔ)能或儲(chǔ)物的方式，具有節(jié)約土地、投資省、運(yùn)營(yíng)定員少、安全性高、環(huán)保污染少、使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)。
【專利說(shuō)明】
硬石實(shí)礦采空區(qū)在儲(chǔ)能、儲(chǔ)物方面的應(yīng)用
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于硬石膏礦采空區(qū)應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，特別是設(shè)及一種硬石膏礦采空區(qū)在儲(chǔ) 能、儲(chǔ)物方面的應(yīng)用，具體設(shè)及用于儲(chǔ)存氣、液、固=種形態(tài)的物質(zhì)儲(chǔ)存。
【背景技術(shù)】
[0002] 石膏礦山的資源開(kāi)采一般采用房柱式采礦法。石膏礦體特征:硬石膏礦層為=疊 系中統(tǒng)東馬鞍山組，主要礦石類型為硬石膏，淺灰一一灰白色為主，局部深灰色。下部有零 到數(shù)層灰?guī)r或娃質(zhì)灰?guī)r夾石，夾石透鏡狀；中部硬石膏質(zhì)較純，夾有半透明狀硬石膏，局部 夾少量透鏡狀灰?guī)r夾石；上部W硬石膏為主，含同生堿較多，常呈花斑狀硬石膏，堿石成分 W硬石膏為主，含少量娃質(zhì)或灰質(zhì)雜質(zhì)，堿徑〇.5-20cm，一般W〇.5-5cm居多。夾少量娃質(zhì)灰 巖或灰?guī)r透鏡體;頂部有薄層狀水化硬石膏及淋濾帶石膏。該段沉積厚度大，控制厚度兩極 值347.27-715.04m，平均厚 458.42m。
[0003] 硬石膏礦采空區(qū)，在礦石采盡后就成了廢棄的空礦井，如何利用廢棄的砸室，提高 礦井的資源利用。早在1936年，納粹德國(guó)為進(jìn)行戰(zhàn)爭(zhēng)準(zhǔn)備修建了大量的地下軍事工廠和倉(cāng) 庫(kù)，把諾德豪森附近的硬石膏礦井改造成一個(gè)地下飛機(jī)工廠和軍火倉(cāng)庫(kù)；美國(guó)的"班尼斯 特、豪路曼斯"軍事工業(yè)中屯、坐落在堪薩斯城南一座廢舊的石灰石礦井中；1973年世界石油 危機(jī)使西方社會(huì)受到?jīng)_擊，為掠奪和儲(chǔ)備石油資源，一些發(fā)達(dá)國(guó)家一方面大量建造人工砸 室地下油、氣庫(kù)，同時(shí)又加緊實(shí)施將廢舊礦井改造成油、氣庫(kù)的研究。在瑞典，曾把幾座長(zhǎng)石 礦井、石英礦井和鐵礦井用來(lái)儲(chǔ)存重燃料油和輕油；在法國(guó)和德國(guó)曾廣泛利用鹽巖桐穴來(lái) 儲(chǔ)存石油產(chǎn)品；在美國(guó)W及歐洲大陸，把鐘鹽礦井用作儲(chǔ)油庫(kù);在美國(guó)，有許多報(bào)廢的礦山 坑道已被改造成儲(chǔ)藏各種食品、水果、醫(yī)療用品及其它商品的地下冷庫(kù)。
[0004] 而硬石膏礦采空區(qū)在儲(chǔ)存糧食、蔬菜、水果等均不可行或經(jīng)濟(jì)效益不佳。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明為硬石膏礦采空區(qū)在儲(chǔ)能、儲(chǔ)物方面的應(yīng)用，特別是在氣、液、固=種狀態(tài) 的能量或物品的儲(chǔ)存應(yīng)用，包括但不限于在天燃?xì)狻嚎s空氣、烙鹽、硫橫、金屬毛巧和石油 等領(lǐng)域。
[0006] 本發(fā)明提供了硬石膏礦采空區(qū)在儲(chǔ)能、儲(chǔ)物方面的方法，包括在開(kāi)采后的硬石膏 礦道內(nèi)制作儲(chǔ)藏室，將氣、液、固=種狀態(tài)的能量或物品進(jìn)行儲(chǔ)存。
[0007] 進(jìn)一步地，所述硬石膏礦采空區(qū)在儲(chǔ)存天然氣中的方法。
[000引進(jìn)一步地，所述硬石膏礦采空區(qū)在儲(chǔ)存壓縮空氣中的方法。
[0009] 進(jìn)一步地，所述硬石膏礦采空區(qū)在儲(chǔ)存熱烙鹽中的方法。
[0010] 進(jìn)一步地，所述硬石膏礦采空區(qū)在儲(chǔ)存硫橫中的方法。
[0011] 進(jìn)一步地，所述硬石膏礦采空區(qū)在儲(chǔ)存金屬胚料中的方法。
[0012] 進(jìn)一步地，所述硬石膏礦采空區(qū)在儲(chǔ)存石油中的方法。
[0013] 進(jìn)一步地，所述硬石膏礦采空區(qū)在儲(chǔ)存電能的應(yīng)用。
[0014] 進(jìn)一步地，所述該應(yīng)用包括對(duì)硬石膏礦的前期處理;通過(guò)硬石膏礦采空區(qū)儲(chǔ)能、儲(chǔ) 物;硬石膏礦采空區(qū)的后期管理。
[0015] 進(jìn)一步地，所述對(duì)硬石膏礦的前期處理包括:硬石膏礦采空區(qū)的圍巖形變量檢測(cè)、 硬石膏礦采空區(qū)的圍巖滲透性檢測(cè)、硬石膏礦采空區(qū)的圍巖氣密性檢測(cè)、硬石膏礦采空區(qū) 的圍巖溶解性檢測(cè)和硬石膏礦物成分與晶體形態(tài)測(cè)試。
[0016] 本發(fā)明具有W下有益效果：
[0017] 1、本發(fā)明充分利用硬石膏礦采空區(qū)在儲(chǔ)能、儲(chǔ)物方面應(yīng)用，石膏礦儲(chǔ)能或儲(chǔ)物的 方式，具有節(jié)約上地、投資省、運(yùn)營(yíng)定員少、安全性高、環(huán)保污染少、使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)。
[0018] 2、本發(fā)明充分利用硬石膏礦的礦井的環(huán)境，一般礦井在100-900m的深度，具有溫 度恒定，空氣干燥，不受外界環(huán)境的變化而變化，對(duì)儲(chǔ)存在硬石膏礦的巷道內(nèi)的物質(zhì)具有很 好的保護(hù)作用。
[0019] 當(dāng)然，實(shí)施本發(fā)明的任一產(chǎn)品并不一定需要同時(shí)達(dá)到W上所述的所有優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0020] 為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述所需要使用的 附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng) 域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可W根據(jù)運(yùn)些附圖獲得其他的附 圖。
[0021 ]圖1為發(fā)明的硬石膏礦采空區(qū)的分布圖；
[0022] 圖2為硬石膏礦采空區(qū)的巷道截面圖；
[0023] 圖3為發(fā)明儲(chǔ)存天然氣的硬石膏礦示意圖；
[0024] 圖4為本發(fā)明的硬石膏礦采空區(qū)在儲(chǔ)能、儲(chǔ)物方面的應(yīng)用的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025] 下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；?本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其它 實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0026] 在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語(yǔ)"開(kāi)孔"、"上"、"下"、"厚度"、"頂"、"中"、 "長(zhǎng)度"、"內(nèi)"、"四周"等指示方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述，而不 是指示或暗示所指的組件或元件必須具有特定的方位，W特定的方位構(gòu)造和操作，因此不 能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
[0027] 請(qǐng)參閱圖1-4所示，本發(fā)明為硬石膏礦采空區(qū)在儲(chǔ)能、儲(chǔ)物方面的應(yīng)用，包括。
[0028] I對(duì)硬石膏礦的前期處理
[0029] 在硬石膏礦采空區(qū)的主巷道的兩端分別進(jìn)行封堵，封堵工藝采用1.5-3.5厚的水 泥墻封堵，封堵誘注混凝±時(shí)，在誘注模上橫向貫穿第一壓力管、第二壓力管、第=壓力管 和通道，第一壓力管、第二壓力管、第=壓力管的端部固定有截止閥;通道端口固定有堵板， 堵板與硬石膏礦采空區(qū)的底面相接處。
[0030] 封堵位置距離主巷道的端部距離在2-5m，形成端部倉(cāng)室。封堵前進(jìn)行表面的清理， 除去雜物、碎石顆粒、灰塵等。通道采用人形孔的結(jié)構(gòu)。
[0031] 封堵工藝:進(jìn)行預(yù)埋件的設(shè)置，并誘注鋼筋混凝±封墻，完成鋼筋混凝±封墻的施 工，并進(jìn)行日常養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間28天-35天。
[0032] a硬石膏礦采空區(qū)的圍巖形變量檢測(cè)
[0033] 預(yù)先在采空區(qū)主巷道和支巷道的側(cè)面、頂面和底面分別埋入不誘鋼測(cè)量釘，用W 測(cè)量采空區(qū)主巷道和支巷道的圍巖形變量。
[0034] b硬石膏礦采空區(qū)的圍巖滲透性檢測(cè)
[0035] 第一壓力管、第二壓力管、第=壓力管和通道均為關(guān)閉狀態(tài)，第一壓力管位于巷道 的下半部分，第二壓力管位于巷道的上半部分，打開(kāi)第一壓力管，并往一倉(cāng)室內(nèi)注滿水，并 安裝水壓表，使水壓在0.1 -0.2M化的范圍，關(guān)閉截止閥;待1 -3天后壓力值穩(wěn)定，記錄水壓表 壓力值，然后每天記錄一次水壓表的數(shù)值，持續(xù)15-30天。之后即可打開(kāi)通道的閥口，排出水 即可完成檢測(cè)。
[0036] 滲壓計(jì)埋設(shè)后，24小時(shí)W內(nèi)每隔4小時(shí)觀測(cè)1次;之后每天觀測(cè)3次，直至滲壓計(jì)等 儀器達(dá)到最高水化熱溫升為止；W后每天觀測(cè)1次，持續(xù)一 15天；W后每周觀測(cè)2次，持續(xù)3個(gè) 月。
[0037] C硬石膏礦采空區(qū)的圍巖氣密性檢測(cè)
[0038] 第一壓力管、第二壓力管、第=壓力管和通道均為關(guān)閉狀態(tài)，打開(kāi)第一壓力管，通 過(guò)空氣壓縮機(jī)想倉(cāng)室內(nèi)沖入空氣，并安裝壓力表，使壓力在0.2-0.4M化的范圍，關(guān)閉截止 閥；待1-3天后壓力值穩(wěn)定，記錄壓力表的壓力值，并且記錄實(shí)時(shí)溫度值，然后每天記錄一次 水壓表的數(shù)值，持續(xù)15-30天。之后即可打開(kāi)截止閥，排出空氣即可完成檢測(cè)。
[0039] 氣密性的判斷標(biāo)準(zhǔn):桐室內(nèi)的氣壓與氣溫連續(xù)記錄在410天后，如果最后連續(xù)的四 個(gè)12小時(shí)的溫度變化在0-0. TC，則認(rèn)為桐室內(nèi)的氣溫達(dá)到了穩(wěn)定狀態(tài)；
[0040] 桐室內(nèi)的氣溫在上述穩(wěn)定狀態(tài)中的氣壓降在0-50化，即認(rèn)為桐室氣密性良好；
[0041 ]如達(dá)不到上述氣壓降標(biāo)準(zhǔn)，則試驗(yàn)桐室內(nèi)的氣密性較差，應(yīng)對(duì)混凝±封墻及布置 其中的管道閥口等進(jìn)行氣密性檢查排除，排除后重新進(jìn)行氣密性檢驗(yàn)；
[0042] d硬石膏礦采空區(qū)的圍巖溶解性檢測(cè)
[0043]
[0044] 上述表格中，針對(duì)石膏礦石在水中的溶解性數(shù)據(jù)，水對(duì)石膏圍巖的溶解性較弱，石 膏圍巖不會(huì)因?yàn)樗娜芙舛Х€(wěn)。
[0045] e硬石膏礦物成分與晶體形態(tài)測(cè)試
[0046] 將現(xiàn)場(chǎng)采取的石膏巖樣切片，磨到透光，制成薄片，通過(guò)偏光顯微鏡進(jìn)行鏡下觀 察。巖石由硬石膏、白云石和菱儀礦組成。硬石膏呈半自形板狀，粒度一般為0.25-0.5mm的 中晶，少數(shù)〇.5-2mm的粗晶，粒間鑲嵌狀分布。薄片中無(wú)色，平行消光，二軸晶正光性，多見(jiàn)聚 片雙晶及兩組交叉的雙晶帶。白云石呈它形粒狀，粒度一般為0.01-0.05mm，星散分布。薄片 中閃突起明顯，No方向?yàn)檎咄黄穑较驗(yàn)樨?fù)低突起，具高級(jí)白干設(shè)光，一軸晶負(fù)光性。菱 儀礦呈它形粒狀，粒度一般為0.0 l-0.08mm，堆狀分布。
[0047] 由上述顯微鏡下觀測(cè)成果，可明顯看出硬石膏晶體間排列緊密，結(jié)構(gòu)致密，內(nèi)部沒(méi) 有油、水的滲透途徑。
[0048] 采用掃描電鏡（SEM)技術(shù)對(duì)石膏原巖巖樣及經(jīng)油、水浸泡后的巖樣進(jìn)行微觀結(jié)構(gòu) 測(cè)定，一方面從微觀結(jié)構(gòu)角度(放大2000倍-5000倍)評(píng)判石膏巖石的滲透性能，另一方面也 從油、水浸泡前后巖石微觀結(jié)測(cè)試來(lái)評(píng)價(jià)油、水浸泡是否改變了巖石微觀結(jié)構(gòu)，為巖石強(qiáng)度 變化及滲透性變化提供微觀結(jié)構(gòu)依據(jù)。
[0049] 將采集于石膏礦井的石膏原巖樣和經(jīng)油、水浸泡的巖樣加工成lcm*lcm樣品，進(jìn)行 掃描電鏡微觀結(jié)構(gòu)測(cè)試。
[0050] 石膏晶體特征為長(zhǎng)柱狀、板狀，輪廓清晰，排列致密，石膏內(nèi)部幾無(wú)微孔隙發(fā)育，表 明水、油無(wú)法透過(guò)石膏巖塊。
[0051] 而對(duì)比油、水浸泡前后石膏的微觀結(jié)構(gòu)照片，未發(fā)現(xiàn)有明顯的微觀結(jié)構(gòu)變化，從微 觀角度證實(shí)了油、水浸泡不會(huì)對(duì)石膏物理力學(xué)性質(zhì)明顯的影響。
[0052] n W下結(jié)合實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說(shuō)明，但不受限于該實(shí)施例。
[0053] 實(shí)施例1硬石膏礦采空區(qū)在儲(chǔ)存天然氣中的應(yīng)用
[0054] 如圖3所示:儲(chǔ)存天然氣的硬石膏礦示意圖
[0055] (1)礦井的設(shè)備清理
[0056] 將硬石膏礦采空區(qū)內(nèi)的小火車軌道拆除、電纜拆掉，清除巷道內(nèi)的所有設(shè)備如風(fēng) 管、抽風(fēng)機(jī)、壓風(fēng)機(jī)，只留出采空區(qū)。針對(duì)礦井的入口井的設(shè)備保留，如電梯等。
[0057] (2)硬石膏礦采空區(qū)的表面處理
[0058] 將巷道內(nèi)的地面碎石，灰塵等雜物清理干凈，再通過(guò)高壓水進(jìn)行表面的清洗，達(dá)到 采空區(qū)的礦井四周表面無(wú)任何雜質(zhì)和灰塵，避免污染儲(chǔ)存物質(zhì)的品質(zhì)，并且風(fēng)干。
[0059] (3)主巷道或支巷道封堵
[0060] 在硬石膏礦采空區(qū)的主巷道與礦井的入口井（即豎井)相交叉的位置分布進(jìn)行封 堵，封堵工藝為:采用3-5.5厚的水泥墻封堵，封堵誘注混凝±時(shí)，在誘注模上橫向貫穿有進(jìn) 氣管道和出氣管道，封堵墻面距離入口井（即豎井）的中屯、線位置在5-20m的范圍。
[0061] (4)安裝相關(guān)設(shè)備
[0062] 在進(jìn)氣管道上安裝壓力表，并將管口連接到天然氣壓縮機(jī)，天然氣壓縮機(jī)設(shè)置在 地面上，通過(guò)一天然氣管道連接到進(jìn)氣管道上；出氣管道連接另一天然氣管道引入到地面 上，并設(shè)置流量計(jì)和截止閥。
[0063] 在礦井的入口井（即豎井巧Ij與主巷道的交匯處的距離，等間距設(shè)置可燃?xì)怏w檢測(cè) 裝置，間距在1 Om-SOm的范圍。
[0064] 通過(guò)天然氣壓力機(jī)將天然氣充入到主巷道內(nèi)，當(dāng)主巷道內(nèi)的天然氣壓力值在18- 20M化的范圍，儲(chǔ)存天然氣。當(dāng)需要使用天然氣時(shí)，直接打開(kāi)出氣管道上的閥口即可。
[0065] 實(shí)施例2硬石膏礦采空區(qū)在儲(chǔ)存壓縮空氣中的應(yīng)用
[0066] (1)礦井的設(shè)備清理
[0067] 將硬石膏礦采空區(qū)內(nèi)的小火車軌道拆除、電纜拆掉，清除巷道內(nèi)的所有設(shè)備如風(fēng) 管、抽風(fēng)機(jī)、壓風(fēng)機(jī)，只留出采空區(qū)。針對(duì)礦井的入口井的設(shè)備保留，如電梯等。
[0068] (2)硬石膏礦采空區(qū)的表面處理
[0069] 將巷道內(nèi)的地面碎石，灰塵等雜物清理干凈，再通過(guò)高壓水進(jìn)行表面的清洗，達(dá)到 采空區(qū)的礦井四周表面無(wú)任何雜質(zhì)和灰塵，避免污染儲(chǔ)存物質(zhì)的品質(zhì)，并且風(fēng)干。
[0070] (3)主巷道或支巷道封堵
[0071] 在硬石膏礦采空區(qū)的主巷道與礦井的入口井（即豎井)相交叉的位置分布進(jìn)行封 堵，封堵工藝為:采用3-5.5厚的水泥墻封堵，封堵誘注混凝±時(shí)，在誘注模上橫向貫穿有進(jìn) 氣管道和出氣管道，封堵墻面距離入口井（即豎井）的中屯、線位置在5-20m的范圍。
[0072] (4)安裝相關(guān)設(shè)備
[0073] 在進(jìn)氣管道上安裝壓力表和截止閥等控制設(shè)備，并將管口連接到空氣壓縮機(jī)，空 氣壓縮機(jī)設(shè)置在主巷道的地面上，與進(jìn)氣管道連接；出氣管道連接一管道引入到地面上，并 設(shè)置壓力表和截止閥，并與壓縮空氣發(fā)電機(jī)連通。
[0074] 在礦井的入口井（即豎井巧Ij與主巷道的交匯處的距離，等間距設(shè)置照明燈，間距 在5m-20m的范圍。
[00巧]通過(guò)空氣壓縮機(jī)將空氣充入到主巷道內(nèi)，當(dāng)主巷道內(nèi)的空氣壓力值在18-20MPa的 范圍，儲(chǔ)存。當(dāng)需要發(fā)電時(shí)，直接打開(kāi)出氣管道上的閥口，通過(guò)壓縮空氣推動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。
[0076] 其原理就是將巷道進(jìn)行耐壓封閉后形成的砸室作為壓縮空氣儲(chǔ)能砸室，并與空氣 壓縮機(jī)、發(fā)電機(jī)、汽輪機(jī)、壓縮空氣輸送管道、壓縮空氣控制閥口、變電換流站組成。
[0077] 壓縮空氣儲(chǔ)也有調(diào)峰功能，適合用于大規(guī)模風(fēng)場(chǎng)，因?yàn)轱L(fēng)能產(chǎn)生的機(jī)械功可W直 接驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)旋轉(zhuǎn)，減少了中間轉(zhuǎn)換成電的環(huán)節(jié)，從而提高效率。
[0078] 實(shí)施例3硬石膏礦采空區(qū)在儲(chǔ)存金屬胚料中的應(yīng)用
[0079] 通過(guò)將金屬胚料如侶錠、鐵合金胚料、銅錠或鐵錠等金屬原胚料進(jìn)行在硬石膏礦 采空區(qū)的支巷道內(nèi)存儲(chǔ)其方法如下：
[0080] (1)保留原有硬石膏礦內(nèi)的相關(guān)設(shè)備，不需要進(jìn)行設(shè)備的清理。硬石膏礦采空區(qū)內(nèi) 的小火車軌道、電纜，巷道內(nèi)的所有設(shè)備如風(fēng)管、抽風(fēng)機(jī)、壓風(fēng)機(jī)等設(shè)備保留。
[0081] (2)硬石膏礦采空區(qū)支巷道的處理
[0082] a清理所有巷道內(nèi)的地面碎石，灰塵等雜物清理干凈，再通過(guò)高壓水進(jìn)行表面的清 洗，達(dá)到采空區(qū)的礦井四周表面無(wú)任何雜質(zhì)和灰塵，避免污染儲(chǔ)存物質(zhì)的品質(zhì)。
[0083] b在支巷道內(nèi)預(yù)先鋪設(shè)一層木板，再在木板上鋪設(shè)一排條形木。條形木的橫截面為 正方形或矩形，厚度在IOcm-SOcm的范圍。相鄰兩條形木的間距在5cm-25cm的范圍。
[0084] C在存儲(chǔ)金屬胚料時(shí)，將金屬胚料放置在條形木上，疊放即可。其具體過(guò)程為，通過(guò) 電梯將裝載好的金屬胚料運(yùn)送到主巷道內(nèi)，W礦井的入口井（即豎井)為起點(diǎn)，沿著主巷道 逐次存放金屬胚料，采用由近及遠(yuǎn)的存儲(chǔ)方式和由近及遠(yuǎn)的取料方式。
[0085] 實(shí)施例4硬石膏礦采空區(qū)在儲(chǔ)存烙鹽中的應(yīng)用 [00化]包括如下步驟：
[0087] (1)硬石膏礦采空區(qū)的表面處理:將主巷道內(nèi)的地面碎石、灰塵雜物清理干凈，再 通過(guò)高壓水進(jìn)行表面的清洗，并通過(guò)風(fēng)機(jī)鼓風(fēng)風(fēng)干；
[0088] (2)烙鹽儲(chǔ)存?zhèn)}的建立:在硬石膏礦采空區(qū)的支巷道內(nèi)表面固定一層隔熱層；隔熱 層的表面附著一層保溫層；隔熱層采用高溫隔熱材料;保溫層采用保溫棉。烙鹽儲(chǔ)熱裝置包 括一與支巷道配合的條形罐，在罐的一端安裝有烙鹽累。所有設(shè)備均通過(guò)硬石膏礦井道內(nèi) 的電梯系統(tǒng)進(jìn)行運(yùn)送。
[0089] 其中，在硬石膏礦采空區(qū)每相鄰一對(duì)支巷道內(nèi)固定有烙鹽儲(chǔ)熱裝置;一對(duì)支巷道 中，其中一個(gè)支巷道中的烙鹽儲(chǔ)熱罐用于儲(chǔ)存低溫烙鹽的低溫儲(chǔ)罐，另一個(gè)支巷道中的烙 鹽儲(chǔ)熱罐用于儲(chǔ)存高溫烙鹽的高溫儲(chǔ)罐。
[0090] 其中，低溫儲(chǔ)罐安裝有低溫烙鹽累，高溫儲(chǔ)罐安裝有高溫烙鹽累;烙鹽累安裝位置 為靠近支巷道地面的位置。
[0091] (3)發(fā)電產(chǎn)熱裝置的建立:在地面上建立蒸汽發(fā)電機(jī)系統(tǒng)和供熱系統(tǒng);其中，蒸汽 發(fā)電機(jī)系統(tǒng)與烙鹽儲(chǔ)熱裝置通過(guò)管道連通;蒸汽發(fā)電機(jī)系統(tǒng)還包括烙鹽換熱系統(tǒng)。
[0092] (4)安裝檢測(cè)設(shè)備:在主巷道和井道內(nèi)分別安裝有溫度傳感器、可燃?xì)怏w報(bào)警器和 粉塵檢測(cè)儀。
[0093] 實(shí)施例5硬石膏礦采空區(qū)在儲(chǔ)存硫橫中的應(yīng)用
[0094] 同實(shí)施例3硬石膏礦采空區(qū)在儲(chǔ)存金屬胚料中的應(yīng)用的步驟一致，只需將金屬胚 料換成硫橫。固體硫橫產(chǎn)品屬易燃固體，應(yīng)儲(chǔ)存于陰涼、通風(fēng)的環(huán)境中，膽運(yùn)時(shí)應(yīng)遠(yuǎn)離火種、 熱源，W免發(fā)生燃燒，并且不能與氧化劑和憐等物品混儲(chǔ)混運(yùn)，W防止發(fā)生爆炸。運(yùn)輸過(guò)程 中，應(yīng)防止散包，W免硫橫粉末與空氣形成爆炸性混合物。
[0095] 實(shí)施例6硬石膏礦采空區(qū)在儲(chǔ)存石油中的應(yīng)用
[0096] (1)礦井的設(shè)備清理
[0097] 將硬石膏礦采空區(qū)內(nèi)的小火車軌道拆除、電纜拆掉，清除巷道內(nèi)的所有設(shè)備如風(fēng) 管、抽風(fēng)機(jī)、壓風(fēng)機(jī)，只留出采空區(qū)。針對(duì)礦井的入口井的設(shè)備保留，如電梯;使得采空區(qū)的 整體作為一個(gè)儲(chǔ)存?zhèn)}。
[0098] (2)硬石膏礦采空區(qū)的表面處理
[0099] a將巷道內(nèi)的地面碎石，灰塵等雜物清理干凈，再通過(guò)高壓水進(jìn)行表面的清洗，達(dá) 到采空區(qū)的礦井四周表面無(wú)任何雜質(zhì)和灰塵，避免污染儲(chǔ)存物質(zhì)的品質(zhì)。
[0100] b硬石膏礦采空區(qū)的橫截面結(jié)構(gòu)一般為拱形口式，在巷道內(nèi)的表面噴涂一層防護(hù) 層。防護(hù)層的工藝采用噴敷水泥或噴敷金屬液的方式，使得該巷道的表面緊固，不在儲(chǔ)存物 質(zhì)的過(guò)程中發(fā)生石料顆粒的脫落。
[0101] (3)安裝相關(guān)設(shè)備
[0102] a在礦井的入口井（即豎井）的底端豎直固定一液位測(cè)量裝置，用W測(cè)量石膏礦桐 內(nèi)的石油的儲(chǔ)量液位，該液位計(jì)的長(zhǎng)度在5-15m的長(zhǎng)度。
[0103] b在礦井的入口井的底端距離巷道底面在5-20m范圍的位置固定溫度計(jì)，用W實(shí)時(shí) 檢測(cè)礦桐內(nèi)的溫度。
[0104] C在礦井的入口井（即豎井）的入口到與巷道貫通的底部的距離，在礦井的入口井 一側(cè)固定有一進(jìn)油管道和一出油管道。出油管道一端連接到油累，油累的出油口連接到管 道，管道的另一端安裝有流量計(jì)。
[0105] d在礦井的入口井（即豎井）的入口到液位計(jì)一端的距離，在礦井的入口井一側(cè)固 定有一線管，檢測(cè)裝置的線纜通過(guò)線管連接到外部。
[0106] e在礦井的入口井（即豎井）的入口到液位計(jì)一端的距離，在礦井的入口井一側(cè)固 定有一水管，水管的一端連接到水累，另一端安裝有水流量計(jì)。
[0107] (4)進(jìn)液
[0108] 通過(guò)將石膏礦附近的石油管道引出一支線與進(jìn)油管道連接，并安裝相應(yīng)的流量 計(jì)。原油的入庫(kù)和出庫(kù)計(jì)量均通過(guò)設(shè)在庫(kù)內(nèi)的流量計(jì)計(jì)量，原油入庫(kù)和出庫(kù)的計(jì)量共用一 套流量計(jì)設(shè)施。
[0109] 在儲(chǔ)存石油等液體物質(zhì)時(shí)，將液位超過(guò)巷道的最高高度，超出高度在0.5m-5. Om的 范圍。
[0110] (5)密封
[0111] a待儲(chǔ)存好石油等液體物質(zhì)時(shí)，通過(guò)水管在豎井內(nèi)注入5cm-50cm厚的水，一方面用 W密封，避免石油的揮發(fā)，另一方面，阻隔火種，避免起火。
[0112] b當(dāng)需要使用儲(chǔ)存的石油等液體物質(zhì)時(shí)，隨著當(dāng)儲(chǔ)存滿的石油抽取的量，導(dǎo)致液位 的下降，石油的液面面積也逐漸增大，因此，密封的面積也隨之變大，通過(guò)將輸出石油的量 等于或小于水管的進(jìn)水量，差值在0-1噸的范圍，對(duì)石油液面進(jìn)行整體密封。
[0113] C在在礦井的入口井（即豎井）的入口安裝一密封塞，該密封塞采用彈性橡膠板堵 住入口，進(jìn)行二次密封。
[0114]實(shí)施例7硬石膏礦采空區(qū)在儲(chǔ)電中的應(yīng)用 [011引包括如下步驟：
[0116] (1)承載軌道的設(shè)置:在硬石膏礦的支巷道上鋪設(shè)一層地基，在地基上固定軌道， 軌道上配合有承載輸送設(shè)施;承載輸送設(shè)施的結(jié)構(gòu)采用雙層金屬板，在兩金屬板的夾層內(nèi) 固定有橡膠層，在一金屬板的表面固定有與軌道配合的滾輪。
[0117] (2)輸送裝置的更換:將硬石膏礦開(kāi)采用的運(yùn)料車斗更換成平板軌道車，將主巷道 內(nèi)的采礦設(shè)備移除；平板軌道車采用電動(dòng)的形式，通過(guò)將儲(chǔ)電機(jī)組放置在平板軌道車上運(yùn) 輸?shù)街锏赖某休d輸送設(shè)施上，便于對(duì)儲(chǔ)能機(jī)組進(jìn)行運(yùn)輸和安裝。
[0118] (3)硬石膏礦采空區(qū)的表面清理:將主巷道和支巷道內(nèi)的地面碎石，灰塵雜物清理 干凈，再通過(guò)高壓水進(jìn)行表面的清洗，再通過(guò)鼓風(fēng)風(fēng)干;硬石膏礦采空區(qū)的表面清理中還包 括在主巷道和支巷道的內(nèi)表面進(jìn)行涂料的粉刷，涂料厚度在在主巷道和支巷道的 內(nèi)表面刷一層涂料用于使表面干凈，避免礦石表面的顆?；蚧覊m的掉落，使得儲(chǔ)能機(jī)組的 放置環(huán)境保持干凈，不對(duì)電池組造成灰塵或顆粒等雜質(zhì)的影響。
[0119] (4)儲(chǔ)能機(jī)組的建立:將儲(chǔ)能機(jī)組放置在平板軌道車上，通過(guò)井道內(nèi)的輸送電梯運(yùn) 送到主巷道的軌道上，將儲(chǔ)能機(jī)組運(yùn)送到支巷道的承載輸送設(shè)施上;儲(chǔ)能機(jī)組為裡離子電 池或鋼硫電池或鉛酸電池或饑電池或超級(jí)電容的儲(chǔ)能形式，通過(guò)將相關(guān)的儲(chǔ)能部件安裝在 支巷道內(nèi)。
[0120] (5)散熱系統(tǒng)的建立:在井道的兩端分別安裝有散熱裝置，在支巷道的端口處同樣 安裝有散熱裝置;散熱裝置用于對(duì)巷道內(nèi)進(jìn)行空氣的流通和降溫;散熱裝置為工業(yè)大型風(fēng) 機(jī)，通過(guò)在主巷道、支巷道和井道上分別固定散熱通風(fēng)裝置，將儲(chǔ)存在支巷道內(nèi)的儲(chǔ)能機(jī)組 的產(chǎn)熱進(jìn)行降溫，使得儲(chǔ)能機(jī)組穩(wěn)定在波動(dòng)小的范圍內(nèi)。
[0121] (6)地面設(shè)施的建立:地面上設(shè)置有供電輸出和供電輸入，通過(guò)供電輸入端將電量 存儲(chǔ)到儲(chǔ)能機(jī)組內(nèi)，當(dāng)需要供電時(shí)，通過(guò)供電輸出端輸出電量，供電輸入端電量的來(lái)源來(lái)自 風(fēng)能的垃圾電或光伏的電能或市電的谷電；地面上還設(shè)置有中壓開(kāi)關(guān)柜和低壓開(kāi)關(guān)柜，所 述儲(chǔ)能機(jī)組分別與中壓開(kāi)關(guān)柜和低壓開(kāi)關(guān)柜電連接。
[0122] 主巷道和井道內(nèi)還安裝有可燃?xì)怏w檢測(cè)裝置和溫度檢測(cè)裝置;可燃?xì)怏w檢測(cè)裝置 包括可燃?xì)怏w報(bào)警器、可燃?xì)怏w探測(cè)器，用于檢測(cè)巷道內(nèi)的氣體，避免危險(xiǎn)氣體對(duì)礦井造成 危害;溫度檢測(cè)裝置采用溫度傳感器，連接到控制終端，即主機(jī)服務(wù)器，通過(guò)設(shè)定支巷道內(nèi) 的適合儲(chǔ)能機(jī)組的運(yùn)行溫度，來(lái)散熱裝置的運(yùn)行，一般儲(chǔ)能機(jī)組的運(yùn)行溫度在5 °C-15°C的 范圍；由于在硬石膏礦在地下300-500m的深度，溫度比較恒定，不受外界環(huán)境的影響。
[0123] 虹硬石膏礦采空區(qū)的后期管理
[0124] 后期對(duì)該硬石膏礦采空區(qū)儲(chǔ)能、儲(chǔ)物的應(yīng)用結(jié)束后，對(duì)完全廢棄的礦桐進(jìn)行廢舊 設(shè)備的處理，進(jìn)行拆除，保護(hù)礦桐內(nèi)部，并進(jìn)行加固工藝，之后封存該礦井;或者進(jìn)行回填掩 埋。
[0125] 針對(duì)硬石膏礦采空區(qū)在儲(chǔ)物方面的應(yīng)用還包括儲(chǔ)存機(jī)密檔案，橡膠，糧食等，不僅 僅限于上述儲(chǔ)存金屬胚料和硫橫的應(yīng)用方式。
[0126] 在本說(shuō)明書(shū)的描述中，參考術(shù)語(yǔ)"一個(gè)實(shí)施例"、"示例"、"具體示例"等的描述意指 結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料過(guò)著特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施 例或示例中。在本說(shuō)明書(shū)中，對(duì)上述術(shù)語(yǔ)的示意性表述不一定指的是相同的實(shí)施例或示例。 而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可W在任何的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中W合 適的方式結(jié)合。
[0127] W上公開(kāi)的本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例只是用于幫助闡述本發(fā)明。優(yōu)選實(shí)施例并沒(méi)有詳盡 敘述所有的細(xì)節(jié)，也不限制該發(fā)明僅為所述的【具體實(shí)施方式】。顯然，根據(jù)本說(shuō)明書(shū)的內(nèi)容， 可作很多的修改和變化。本說(shuō)明書(shū)選取并具體描述運(yùn)些實(shí)施例，是為了更好地解釋本發(fā)明 的原理和實(shí)際應(yīng)用，從而使所屬技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員能很好地理解和利用本發(fā)明。本發(fā)明僅 受權(quán)利要求書(shū)及其全部范圍和等效物的限制。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 硬石膏礦采空區(qū)在儲(chǔ)能、儲(chǔ)物方面的應(yīng)用。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的硬石膏礦采空區(qū)在儲(chǔ)能、儲(chǔ)物方面的應(yīng)用，其特征在于，所述 硬石膏礦采空區(qū)在儲(chǔ)存天然氣中的應(yīng)用。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的硬石膏礦采空區(qū)在儲(chǔ)能、儲(chǔ)物方面的應(yīng)用，其特征在于，所述 硬石膏礦采空區(qū)在儲(chǔ)存壓縮空氣中的應(yīng)用。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的硬石膏礦采空區(qū)在儲(chǔ)能、儲(chǔ)物方面的應(yīng)用，其特征在于，所述 硬石膏礦采空區(qū)在儲(chǔ)存熱熔鹽中的應(yīng)用。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的硬石膏礦采空區(qū)在儲(chǔ)能、儲(chǔ)物方面的應(yīng)用，其特征在于，所述 硬石膏礦采空區(qū)在儲(chǔ)存硫磺中的應(yīng)用。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的硬石膏礦采空區(qū)在儲(chǔ)能、儲(chǔ)物方面的應(yīng)用，其特征在于，所述 硬石膏礦采空區(qū)在儲(chǔ)存金屬胚料中的應(yīng)用。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的硬石膏礦采空區(qū)在儲(chǔ)能、儲(chǔ)物方面的應(yīng)用，其特征在于，所述 硬石膏礦采空區(qū)在儲(chǔ)存石油中的應(yīng)用。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的硬石膏礦采空區(qū)在儲(chǔ)能、儲(chǔ)物方面的應(yīng)用，其特征在于，所述 硬石膏礦采空區(qū)在儲(chǔ)存電能的應(yīng)用。9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的硬石膏礦采空區(qū)在儲(chǔ)能、儲(chǔ)物方面的應(yīng)用，其特征在于，該應(yīng) 用包括對(duì)硬石膏礦的前期處理;通過(guò)硬石膏礦采空區(qū)儲(chǔ)能、儲(chǔ)物;硬石膏礦采空區(qū)的后期管 理。10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的硬石膏礦采空區(qū)在儲(chǔ)能、儲(chǔ)物方面的應(yīng)用，其特征在于，所述 對(duì)硬石膏礦的前期處理包括:硬石膏礦采空區(qū)的圍巖形變量檢測(cè)、硬石膏礦采空區(qū)的圍巖 滲透性檢測(cè)、硬石膏礦采空區(qū)的圍巖氣密性檢測(cè)、硬石膏礦采空區(qū)的圍巖溶解性檢測(cè)和硬 石膏礦物成分與晶體形態(tài)測(cè)試。
【文檔編號(hào)】E21F17/16GK105909311SQ201610383027
【公開(kāi)日】2016年8月31日
【申請(qǐng)日】2016年5月27日
【發(fā)明人】黃河, 戚家忠, 苗玉亮, 郎寶華, 胡振法, 李祥飛, 豐紅波, 陳躍武, 鄭司光, 許浩, 李軍, 韓喜子
【申請(qǐng)人】安徽省皖北煤電集團(tuán)有限責(zé)任公司含山恒泰非金屬材料分公司