[实用新型]一种背斜地质构造内的地下储气洞室

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种压缩空气的储气洞室，尤其是一种背斜地质构造内的地下储气洞室。适用于压缩空气储能领域。 

背景技术

压缩空气储能是一种新型电能储存技术，是可以实现大容量和长时间电能存储的电力储能系统。它通过压缩空气储存多余的电能，在需要时，将高压空气释放通过膨胀机做功发电。压缩空气的储气洞室，结构虽然比较简单，但是非常关键。这种储气洞室通常选址在地下，也可以利用现有的或废弃的矿井、地道等，然而必须保证储气洞室的高压密封。为了保证结构的气密性，可以采用橡胶里衬，也可以采用水封的方式，降低造价。

由于地下储气洞室具有体积大、承受压力高的特点，目前国外已经运行的压缩空气储能电站的储气洞室大多位于盐岩地区，利用注水使盐溶化即可形成空洞，具有较好的气密性，而且造价便宜，但必须具有这种地质条件。如果没有这种合适的地质条件，需要人工改造或者建造储气罐的话，成本将大大增加。有关专家在湖北、青海、内蒙古、甘肃等地进行过地质调查，暂时没有找到合适的地质条件，成为限制我国发展压缩空气储能的关键问题之一。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是：针对上述存在的问题，提供一种工程投资少、施工难度小、经济效益显著的背斜地质构造内的地下储气洞室，以使地下储气洞室不受盐岩地质条件的限制，便于推广，促进压缩空气储能的发展。

本实用新型所采用的技术方案是：一种背斜地质构造内的地下储气洞室，其特征在于：所述地下储气洞室设置在具有背斜地质构造、高孔隙率及高渗透性的岩石中，洞室设在背斜的核部，并在背斜地质构造的上覆岩层和下部岩层中注水饱和。

所述上覆岩层和下部岩层经灌浆处理。

所述上覆岩层和下部岩层安装有土工膜。

所述洞室四周施加帷幕灌浆。

所述洞室顶部与地面之间设有进出气井。 

本实用新型的有益效果是：1、本实用新型利用背斜这种地质构造特征储存压缩空气，克服了单纯利用盐岩作为储气的限制；2、通过向上覆岩层和下部岩层注水保证提高储气洞室的气密性；3、整个结构形式充分利用了地质构造特征和岩层的物理特性，利用程度高，节省工程投资，且有利于推广普及，可以为压缩空气储能电站的建设和推广提供新的设计思路。 

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

在地壳运动的强大挤压作用下，岩层会发生塑性变形，产生一系列的波状弯曲，叫做褶皱。褶皱的基本单位是褶曲，褶曲有两种基本形态，一种是向斜，一种是背斜。其中背斜外形上一般是向上突出的弯曲，岩层自中心向外倾斜，核部是老岩层，两翼是新岩层。背斜岩层的走向呈天然拱形，结构稳定，受力均匀，且不易储存地下水，便于施工。

如图1所示，本实施例为一种利用背斜这种特殊的地质构造和饱和岩石来储存压缩空气的地下储气洞室，洞室1设在背斜的核部，并且在背斜地质构造的上覆岩层2和下部岩层3中注水饱和，以阻止空气的泄露，保证洞室的气密性，并起到调节洞室体积和压力的作用。本例中在洞室1顶部与地面之间设有两条进出气井4，可通过该进出气井将空气压缩至洞室1内或从洞室内释放出来。

本实施例的具体实施方法如下：

1、首先进行地质勘测，明确地质构造，特别是背斜构造的走向和长度，以及背斜中的岩层属性，最好为高孔隙率、高渗透性岩石；

2、根据压缩空气的体积和压力确定储存洞室的体积和埋深；

3、在背斜核部中开挖地下储气洞室1；

4、将背斜构造的上覆岩层2和下部岩层3注水饱和，提高整个储气洞室的气密性，防止空气泄漏。

为了保证岩层中的含水量，可以通过在上覆岩层2和下部岩层3中进行灌浆、安装土工膜、在洞室四周施加帷幕灌浆等方式防止岩层中的水流失。