[实用新型]一种集束式地下储氢井

权利要求书

1.一种集束式地下储氢井，其特征在于：所述集束式地下储氢井包括稳固结构和废弃矿山竖井(1)内的地下储氢井结构，所述地下储氢井结构由外向内依次包括水泥保护层(2)、沥青砂胶缓冲层(3)、钢衬层(5)和多个储氢井(6)；多个储氢井(6)以钢衬层(5)轴线为轴心呈集束状通过隔板(12)固定于钢衬层(5)内部，且每个储氢井(6)竖向置于矿山竖井(1)内；所述稳固结构包括稳固板(11)和扩大头锚杆(7)，所述稳固板(11)为钢筋混凝土结构，设置于废弃矿山竖井(1)的井口，其面积大于废弃矿山竖井(1)的截面面积，所述稳固板(11)设有放气管道(10)和输氢管道(9)，所述放气管道(10)与所述储氢井(6)及钢衬层(5)之间的空腔相通，所述输氢管道(9)通过多个分支输氢管与每个储氢井(6)连通；所述扩大头锚杆(7)设有多个，分散设置在稳固板(11)超出废弃矿山竖井(1)井口的区域。

2.根据权利要求1所述的一种集束式地下储氢井，其特征在于：多个扩大头锚杆(7)以稳固板(11)轴线为轴心呈圆周阵列通过锚具(8)锚定于稳固板(11)表面；每个扩大头锚杆(7)由锚杆本体(704)及扩大头锚固段(701)组成，所述锚杆本体(704)竖向设置，所述扩大头锚固段(701)设置于锚杆本体(704)下部，所述扩大头锚固段(701)由撑杆、弹簧、滑动块、耳板及固定块构成，所述滑动块(705)呈中空管状特征，其直径大于锚杆本体(704)的直径，滑动块(705)与锚杆本体(704)间留有滑动间隙，滑动块(705)可在锚杆本体(704)上自由滑动；所述撑杆沿锚杆本体(704)周向布置若干，所述撑杆由第一撑杆(702)及第二撑杆(703)组成，所述第一撑杆(702)的上端与滑动块(705)的耳板相铰接，所述第二撑杆(703)的下端与锚杆本体(704)的耳板相铰接，所述第一撑杆(702)与第二撑杆(703)铰接，所述弹簧(706)沿锚杆本体(704)均匀环绕设置多个，所述弹簧一端与滑动块(705)相固定，另一端固定于锚杆固定块(707)上。

3.根据权利要求1或2所述的一种集束式地下储氢井，其特征在于：所述水泥保护层(2)和钢衬层(5)均为圆形，水泥保护层(2)和紧贴矿山竖井(1)内壁，所述沥青砂胶缓冲层(3)设置于水泥保护层(2)和钢衬层(5)之间，且沥青砂胶缓冲层(3)内壁通过环氧树脂胶层(4)粘贴在钢衬层(5)的外表面，所述钢衬层(5)内设有氢气浓度检测器(13)，每个氢气浓度检测器(13)通过与外部的控制系统信用连接。

4.根据权利要求1或2所述的一种集束式地下储氢井，其特征在于：所述钢衬层(5)由多块内衬钢板(501)构成，相邻两个所述内衬钢板(501)之间焊接固定，相邻内衬钢板(501)焊接处设置坡口(502)，使得两块钢板坡口(502)配合形成近似“X”形，在靠近水泥保护层(2)结构侧的一面的坡口角度为40～50°，靠近储氢井(6)结构侧相对的一面的坡口的角度为20～30°。

5.根据权利要求4所述的一种集束式地下储氢井，其特征在于：所述内衬钢板(501)为高合金不锈钢材料，其厚度为20～60mm；所述沥青砂胶缓冲层(3)厚度为10～50mm。

6.根据权利要求1或2所述的一种集束式地下储氢井，其特征在于：所述隔板(12)设有多组，多组隔板(12)焊接在钢衬层(5)的不同高度。

7.根据权利要求1或2所述的一种集束式地下储氢井，其特征在于：所述储氢井(6)材质为30CrMo合金钢，其外径为200～700mm，深度为10～80m，工作压力为35～70MPa。

8.根据权利要求1或2所述的一种集束式地下储氢井，其特征在于：所述储氢井(6)的进气端与矿山竖井(1)的井口平齐，或置于稳固板(11)内，所述稳固板(11)固定在多个储氢井(6)的进气端。

9.根据权利要求3所述的一种集束式地下储氢井，其特征在于：所述环氧树脂胶层(4)的厚度为1～10mm。