[发明专利]矿井井下油气储备库的构建方法

摘要

本发明公开了一种矿井井下油气储备库的构建方法，其矿井井下油气储备库包括储备库主体和油气输送管道组件，储备库主体包括储备库主体底部构件和加固顶板，以及一层储备库主体中部构件或多层上下固定连接的储备库主体中部构件，位于最底层的储备库主体中部构件的底部与储备库主体底部构件的顶部固定连接，加固顶板固定连接在位于最顶层的储备库主体中部构件的顶部；油气输送管道组件包括油气输入管道和油气输出管道，油气输入管道上设置有油气输入控制阀，油气输出管道上设置有油气输出控制阀。本发明构建的油气储备库的结构稳定，强度高，密封性能好，防渗性能好；能够实现矿井采空区的合理利用，为能源储备库探索提供了新思路。

主权项

1.一种矿井井下油气储备库的构建方法，所述矿井井下油气储备库包括储备库主体和油气输送管道组件，所述储备库主体包括储备库主体底部构件(1)和加固顶板(3)，以及一层储备库主体中部构件(2)或多层上下固定连接的储备库主体中部构件(2)，位于最底层的储备库主体中部构件(2)的底部与储备库主体底部构件(1)的顶部固定连接，所述加固顶板(3)固定连接在位于最顶层的储备库主体中部构件(2)的顶部；所述储备库主体底部构件(1)包括用于围成油气储备空间的储备库主体底部预制构件和设置在储备库主体底部预制构件外围的底部传统充填层(1‑1)，所述储备库主体底部预制构件包括底部加固充填层(1‑2)和设置在底部加固充填层(1‑2)内部的底部防渗充填层(1‑3)，所述底部防渗充填层(1‑3)、底部加固充填层(1‑2)和底部传统充填层(1‑1)的四周及底部通过底部连接锚杆(14)固定连接；所述储备库主体中部构件(2)包括用于围成油气储备空间的储备库主体中部预制构件和设置在储备库主体中部预制构件外围的中部传统充填层(2‑1)，所述储备库主体中部预制构件包括中部加固充填层(2‑2)和设置在中部加固充填层(2‑2)内部的中部防渗充填层(2‑3)，所述中部防渗充填层(2‑3)、中部加固充填层(2‑2)和中部传统充填层(2‑1)的四周及底部通过中部连接锚杆(15)固定连接；所述加固顶板(3)包括从下到上依次设置的顶部防渗材料层(3‑1)和顶部加固材料层(3‑2)；所述油气输送管道组件包括穿过加固顶板(3)进入储备库主体内的油气输入管道(4)和油气输出管道(5)，所述油气输入管道(4)上设置有油气输入控制阀(6)，所述油气输出管道(5)上设置有油气输出控制阀(7)；其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤一、对矿井采空区进行充填前，采用储备库主体底部模具预制储备库主体底部预制构件，在储备库主体底部预制构件的顶部设置用于连接储备库主体中部预制构件的凹形接口，并在储备库主体底部预制构件的四周及底部连接底部连接锚杆(14)；步骤二、采用传统充填材料从下到上充填矿井采空区，直至充填厚度达到底部传统充填层(1‑1)的底部厚度；步骤三、待传统充填材料初步固结到可以自立的程度时，将储备库主体底部预制构件放置在油气储备库设计位置处，并将位于储备库主体底部预制构件底部的底部连接锚杆(14)插入传统充填材料中；步骤四、采用传统充填材料在储备库主体底部预制构件周围充填，直至充填高度达到了储备库主体底部预制构件的高度，形成底部传统充填层(1‑1)；步骤五、待底部传统充填层(1‑1)与储备库主体底部预制构件固结形成储备库主体底部构件(1)后，在储备库主体底部构件(1)顶部盖上木质盖板(16)，继续进行采矿作业；步骤六、采用储备库主体中部模具预制储备库主体中部预制构件，在储备库主体中部预制构件的底部设置用于连接储备库主体底部预制构件或储备库主体中部预制构件的凸形接口，在储备库主体中部预制构件的顶部设置用于连接储备库主体中部预制构件或加固顶板(3)的凹形接口，并在储备库主体中部预制构件的四周及底部连接中部连接锚杆(15)；步骤七、对进行采矿作业新形成的矿井采空区进行充填时，首先，揭开盖在储备库主体底部构件(1)顶部的木质盖板(16)，在储备库主体底部预制构件顶部凹形接口内表面上涂抹胶凝材料，并在储备库主体中部预制构件的底部凸形接口外表面上涂抹胶凝材料，然后，将储备库主体中部预制构件的底部凸形接口与储备库主体底部预制构件顶部凹形接口对接，将储备库主体中部预制构件与储备库主体底部预制构件粘结为一体；步骤八、首先，在储备库主体中部预制构件的底部凸形接口与储备库主体底部预制构件顶部凹形接口的重叠区域从内到外钻锚杆孔；然后，将接口连接锚杆(22)穿入锚杆孔中，连接储备库主体中部预制构件的底部凸形接口部分与储备库主体底部预制构件顶部凹形接口部分；最后，喷射防渗材料修复钻锚杆孔时被破坏的中部防渗充填层(2‑3)；步骤九、采用传统充填材料在储备库主体中部预制构件周围充填，直至充填高度达到了储备库主体中部预制构件的高度，形成中部传统充填层(2‑1)；步骤十、待中部传统充填层(2‑1)与储备库主体中部预制构件固结形成储备库主体中部构件(2)后，在储备库主体中部构件(2)顶部盖上木质盖板(16)，继续进行采矿作业；步骤十一、采用储备库主体中部模具预制储备库主体中部预制构件，在储备库主体中部预制构件的底部设置用于连接储备库主体底部预制构件或储备库主体中部预制构件的凸形接口，在储备库主体中部预制构件的顶部设置用于连接储备库主体中部预制构件或加固顶板(3)的凹形接口，并在储备库主体中部预制构件的四周及底部连接中部连接锚杆(15)；步骤十二、对进行采矿作业新形成的矿井采空区进行充填时，首先，揭开盖在储备库主体中部构件(2)顶部的木质盖板(16)，在揭开木质盖板(16)后的储备库主体中部预制构件顶部凹形接口内表面上涂抹胶凝材料，并在新预制的储备库主体中部预制构件的底部凸形接口外表面上涂抹胶凝材料，然后，将新预制的储备库主体中部预制构件的底部凸形接口与揭开木质盖板(16)后的储备库主体底部预制构件顶部凹形接口对接，将新预制的储备库主体中部预制构件与揭开木质盖板(16)后的储备库主体中部预制构件粘结为一体；步骤十三、首先，在新预制的储备库主体中部预制构件的底部凸形接口与揭开木质盖板(16)后的储备库主体中部预制构件顶部凹形接口的重叠区域从内到外钻锚杆孔；然后，将接口连接锚杆(22)穿入锚杆孔中，连接新预制的储备库主体中部预制构件的底部凸形接口部分与揭开木质盖板(16)后的储备库主体底部预制构件顶部凹形接口部分；最后，喷射防渗材料修复钻锚杆孔时被破坏的中部防渗充填层(2‑3)；步骤十四、采用传统充填材料在新预制的储备库主体中部预制构件周围充填，直至充填高度达到了新预制的储备库主体中部预制构件的高度，形成新的一层中部传统充填层(2‑1)；步骤十五、待新的一层中部传统充填层(2‑1)与新预制的储备库主体中部预制构件固结形成新的一层储备库主体中部构件(2)后，在新的一层储备库主体中部构件(2)顶部盖上木质盖板(16)，继续进行采矿作业；步骤十六、重复步骤十一至步骤十五，直至所开采的矿床分层的顶部；步骤十七、采用加固顶板模具(25)预制加固顶板(3)，并在预制加固顶板(3)时在加固顶板(3)上设置油气输入管道预留孔(17)和油气输出管道预留孔(18)；步骤十八、首先，揭开盖在最顶层的储备库主体中部构件(2)顶部的木质盖板(16)，在最顶层的储备库主体中部预制构件顶部凹形接口内表面上涂抹胶凝材料；然后，将加固顶板(3)放置于最顶层的储备库主体中部预制构件顶部凹形接口内，并采用胶凝材料将加固顶板(3)与最顶层的储备库主体中部预制构件连接为一体；步骤十九、在油气输入管道预留孔(17)内插入油气输入管道(4)，在油气输出管道预留孔(18)内插入油气输出管道(5)；步骤二十、在油气输入管道(4)与油气输入管道预留孔(17)的间隙内浇筑胶凝材料，将油气输入管道(4)与加固顶板(3)连接为一体；并在油气输出管道(5)与油气输出管道预留孔(18)的间隙内浇筑胶凝材料，将油气输出管道(5)与加固顶板(3)连接为一体；步骤二十一、在油气输入管道(4)上连接油气输入控制阀(6)，在油气输出管道(5)上连接油气输出控制阀(7)。