[发明专利]废弃井巷空间压气储能利用的密闭墙性能测试装置及方法

权利要求书

1.一种废弃井巷空间压气储能利用的密闭墙性能测试装置，其特征在于，包括箱体、水压密封盖、气压密封盖、充水腔体、充气腔体、截锥腔、供水管路、加载系统和监测装置，所述箱体内浇筑混凝土，截锥腔两端的上底分别连接充水腔体和充气腔体；所述供水管路连接充水腔体，气泵连接充气腔体，水压密封盖设置在充水腔体的端部，气压密封盖设置在充气腔体的端部；所述加载系统模拟上覆围岩和侧向围岩的压力，所述监测装置确定密闭墙内的应力和位移变化。

2.根据权利要求1所述的一种废弃井巷空间压气储能利用的密闭墙性能测试装置，其特征在于，所述截锥腔包括第一截锥腔、第二截锥腔、第一圆柱腔、第三截锥腔、第四截锥腔、第二圆柱腔、第五截锥腔、第六截锥腔，并依次通过螺纹连接；所述第一截锥腔的上底与充水腔体的圆形中空盖连接，第六截锥腔的上底与充气腔体上的圆形中空盖连接。

3.根据权利要求1所述的一种废弃井巷空间压气储能利用的密闭墙性能测试装置，其特征在于，所述箱体的下方设置底座并通过螺栓固定，箱体内灌注混凝土，混凝土与充水腔体、充气腔体、截锥腔共同模拟围岩。

4.根据权利要求1所述的一种废弃井巷空间压气储能利用的密闭墙性能测试装置，其特征在于，所述截锥腔内设置有应力传感器，应力传感器监测密闭墙内的应力变化，倒截锥密闭墙的墙面上设置有位移传感器，位移传感器监测密闭墙内的位移变化。

5.根据权利要求1所述的一种废弃井巷空间压气储能利用的密闭墙性能测试装置，其特征在于，所述供水管路包括水泵、水箱、导水管和水压表，水泵通过导水管从水箱内抽水，导水管连接充水腔体上的通水孔，导水管上还设置有水压表。

6.根据权利要求1所述的一种废弃井巷空间压气储能利用的密闭墙性能测试装置，其特征在于，所述充气腔体的压气孔连接有导气管，导气管通过气泵连接储气装置，所述导气管上还设置有气压表。

7.根据权利要求1所述的一种废弃井巷空间压气储能利用的密闭墙性能测试装置，其特征在于，所述加载系统包括上部加载机构、上部压板、第一侧向加载机构、第一侧向压板、第二侧向加载机构、第二侧向压板，上部压板、第一侧向压板和第二侧向压板向模拟围岩施加压力。

8.一种废弃井巷空间压气储能利用的密闭墙性能测试方法，利用权利要求1至7任一项所述的一种废弃井巷空间压气储能利用的密闭墙性能测试装置，其特征在于，步骤包括：

S1.在箱体内涂抹脱模油，组合安装充水腔体、充气腔体和截锥腔；

S2.制作密闭墙，凝固后将密闭墙整体从箱体内取出并布置位移传感器，安装水压密封盖和气压密封盖；

S3.将试验混凝土材料放置在支撑架上，并向充水腔体内注水，模拟巷道内的空气从通气孔排出；

S4.向充气腔体内注气，并通过加载系统模拟施加上覆围岩压力和侧向围岩压力；

S5.通过泄压孔泄压监测充气腔体内的压强，随后再次向充气腔体内注气，模拟压气和放气的循环过程；

S6.监测充水腔体内的液体判断密闭墙的密闭性，对密闭墙进行钻孔并通过微型摄像机观测裂隙发育，通过在液体内加入碘液判断液体的浸透情况，通过钻孔取芯进行力学性能测试。

9.根据权利要求8所述的一种废弃井巷空间压气储能利用的密闭墙性能测试方法，其特征在于，改变充水腔体内的水压、充气腔体内的气压及加载系统施加的载荷大小，监测不同条件下密闭墙的性能。

10.根据权利要求8所述的一种废弃井巷空间压气储能利用的密闭墙性能测试方法，其特征在于，调整截锥腔的安装组合方式检测不同高度和截面积对密闭墙性能的影响。