[发明专利]一种治理地埋管周围岩土体热失衡的方法

说明书

本发明公开了一种治理地埋管周围岩土体热失衡的方法，该方法包括步骤：确定热失衡岩土体的区域和水流引入点；选取井口和确定造斜率，造斜段终端精确中第一靶点；以地下河水流引入点为第一靶点，第二靶点位于蓄能体内，第一靶点位置高于第二靶点，以这两个靶点打定向水平钻井；待定向水平钻井与热失衡岩土体的区域连通后，在热失衡岩土体的区域内地表打若干垂直炮孔；将药包安放好后采用封孔措施封堵炮孔，通过微差爆破起爆药包。本发明在蓄能体附近通过定向水平井引入地下水或地面水，并结合爆破增渗方法，有效解决地埋管周围岩土体热失衡，通过引入地下水带走多余的热量，大大提高了热泵的运行效率和使用年限。

技术领域

本发明涉及一种治理地埋管周围岩土体热失衡的方法，属于地埋管周围岩土体热失衡解决方法技术领域。

背景技术

地源热泵系统利用大地的蓄能来达到地源热平衡，又因为环保高效能、成本费用低等优点 ，在全世界范围内得到了大力的推广与应用 ，但又伴随着诸多的问题 ，地源热泵因常年运行存在着吸排热不平衡的问题 ，导致热失衡问题从而引起系统性能急剧下降。该发明考虑通过引入地下水至相应的热失衡岩体，使得地下水能够及时的带走多于的热量，从而达到降温的目的。

定向水平钻井技术在石油开采领域运用及其广泛，其技术已经发展的相当的成熟，在深达数千米的地下都可以实现精确钻孔，其在钻井过程中遇到的各种难题，都可以不同程度的得到解决。

采用聚能爆破致裂技术来增加岩体渗透率的方法，已经得到了越来越多的重视和应用。通过对岩体原有裂隙的扩展而不造成粉碎区已经运用得相当成熟。

为解决地埋管地源热泵热失衡问题，很多学者也提出了各种措施，就目前来说，其中最为有效的方法应该就是复合式地源热泵系统，但是这种方法系统较为复杂，且初期投资成本较大。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种治理地埋管周围岩土体热失衡的方法，以解决现有技术中存在的问题。

本发明采取的技术方案为：一种治理地埋管周围岩土体热失衡的方法，该方法包括以下步骤：

（1）确定热失衡岩土体的区域（这里简称为蓄能体）和该区域附近可利用的地下水体或地表水资源位置，即水流引入点；

（2）在地下水体对应的地面选取钻井井口，确定造斜率，要求造斜段终端精确中第一靶点；

（3）以地下水体水流引入点为第一靶点，第二靶点位于蓄能体内，第一靶点位置高于第二靶点，以这两个靶点打定向水平钻井；

（4） 待定向水平钻井与热失衡岩土体的区域连通后，此时由于热失衡岩土体的区域内岩体致密渗透性低，导致由水平钻井引入的地下水在该区域内无法有效的渗透。所以需在热失衡岩土体的区域内地表打若干孔径为100mm的垂直炮孔；以爆破增渗的方法来增加蓄能岩体渗透率；

（5）确定炮孔深度；炮孔深度的取值是由被炸物（蓄能体）的实际厚度与炮孔正常超深同时决定的，破孔深度就等于蓄能体实际厚度加上正常超深值；

（6）待炮孔施工完毕之后用扩孔器对炮孔进行局部扩孔达到装药要求的炮孔大小；

（7）以不耦合装药方式将药包放置到炮孔内，炸药采用防水类型炸药，不耦合装药爆破包括径向不耦合装药以及轴向不耦合装药；

（8）将药包安放好后采用封孔措施封堵炮孔，通过微差爆破起爆药包。使得埋管周围岩体形成缝网结构。增加其渗透能力。

步骤（5）中炮孔深度应与蓄能体深度应匹配，炮孔超深值为炮孔直径的8-10倍。

步骤（7）中不耦合装药方式的不耦合系数为1.5。

步骤（8）中每两个相邻炮孔起爆间隔时间为30ms-50ms。

本发明的有益效果：与现有技术相比，本发明的效果如下：