一種基于硬石膏礦采空區(qū)儲存天然氣的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于硬石膏礦采空區(qū)儲存天然氣的方法。包括如下步驟：礦井的設備清理、硬石膏礦采空區(qū)的表面處理、巷道封堵、安裝天然氣設備、天然氣的儲存。本發(fā)明充分利用硬石膏礦采空區(qū)在儲能、儲物方面應用，石膏礦儲能或儲物的方式，具有節(jié)約土地、投資省、運營定員少、安全性高、環(huán)保污染少、使用壽命長等特點。通過利用開采后的硬石膏礦采空區(qū)的巷道經(jīng)過封堵后形成密閉的倉室，將天然氣加壓儲存在倉室內，待需要使用天然氣時，將儲存在倉室內的天然氣輸出。
【專利說明】
一種基于硬石膏礦采空區(qū)儲存天然氣的方法
技術領域
[0001]本發(fā)明屬于天然氣地質存儲技術領域，特別是涉及一種基于硬石膏礦采空區(qū)儲存天然氣的方法。
【背景技術】
[0002]天然氣的消費由大量燃氣用戶的使用疊加而成，具有小時、日、月及季節(jié)的不均衡性，而氣源的供氣量不可能隨用氣的不均衡件同步供給。儲氣是解決供氣的均衡性與用氣不均衡性之間矛盾的有效方法，即需要建立相應數(shù)量的儲氣設施。當用氣處于低峰時，將多余的氣體儲存起來，當用氣處于高峰時。
[0003]目前，天然氣的儲存方式主要有氣態(tài)儲存和液態(tài)儲存兩種，其中前者包括地面儲罐儲存、管道儲存和地下儲氣庫儲存。天然氣地面儲存一般采用金屬儲氣罐，儲氣罐按壓力分為高壓和低壓兩種，低壓儲氣罐的工作壓力一般為0.004-0.005MPa，多為化工廠、石化廠作工藝氣的中間儲存，高壓儲氣罐的工作壓力一般為0.25-3.0MPa，主要用于城市配氣系統(tǒng)供日夜或小時調峰用，該種方式需要耗費大量的金屬材料來進行制備容器。
[0004]天然氣管道儲存有輸氣十線末段儲氣和利用管束儲氣兩種方式。輸氣干線末段儲氣，是指在供氣低峰時，將富余的氣儲存在輸氣干線末段，隨著管內氣體壓力逐漸升高到最后一個壓氣站允許的最高壓力，到用氣高峰時，該儲氣段壓力降到城市配氣管網(wǎng)允許的最小值，將儲存的氣體輸出，增加供氣量。管束儲氣，即使用一定直徑和一定數(shù)量的管子構成管束，埋設于供氣點附近，用高壓天然氣或壓縮機將天然氣注入管束中，待高峰用氣時輸出。管道儲氣容量較小，主要供城市日夜或小時調峰用。
[0005]地下儲氣庫具有儲氣容量大、節(jié)省地面儲罐投資、不受氣候影響，維護管理簡便、安全可靠、不影響城鎮(zhèn)美化規(guī)劃、不污染環(huán)境等優(yōu)點。

【發(fā)明內容】

[0006]本發(fā)明為一種基于硬石膏礦采空區(qū)儲存天然氣的方法，通過利用開采后的硬石膏礦采空區(qū)的巷道經(jīng)過封堵后形成密閉的倉室，將天然氣加壓儲存在倉室內，待需要使用天然氣時，將儲存在倉室內的天然氣輸出，解決了現(xiàn)有的地面天然氣儲存成本大，維護費用高等問題。
[0007]本發(fā)明提供了硬石膏礦采空區(qū)在儲能、儲物方面的方法，包括如下步驟:a礦井的設備清理:將硬石膏礦采空區(qū)內的主巷道2內的設備清除；
[0008]b硬石膏礦采空區(qū)的表面處理:將主巷道2內的地面碎石、灰塵雜物清理干凈，再通過高壓水進行表面的清洗，并通過風機鼓風風干；
[0009]c巷道封堵:在硬石膏礦采空區(qū)的主巷道2與礦井的入口井I相交叉的位置分布進行封堵；
[0010]其中，封堵工藝為:采用1-5.5m厚的水泥墻封堵，在進行封堵澆注混凝土時，澆注模上橫向貫穿有進氣管道和出氣管道，封堵墻面距離入口井I的井口的中心線位置在5-20m的范圍；
[0011 ] d安裝天然氣設備:在進氣管道上安裝壓力表，并將管口連接到天然氣壓縮機，天然氣壓縮機設置在主巷道2的地面上，通過一天然氣管道連接到進氣管道上；出氣管道連接另一天然氣管道引入到地表面上，并安裝流量計和截止閥；
[0012]e天然氣的儲存:引入天然氣源，在入口井I內固定兩根天然氣管道，分別與主巷道2上的進氣管道和出氣管道連通;在入口井I內還固定有電纜管道。
[0013]進一步地，所述步驟a中將硬石膏礦采空區(qū)內的小火車軌道拆除、電纜拆掉，清除巷道內的設備機、壓風機，只留出采空區(qū)。
[0014]進一步地，所述步驟b中在對主巷道2的表面進行清理后，通過在主巷道2的內表面噴敷一層水泥漿，水泥漿厚度在的范圍。
[0015]進一步地，所述步驟c中的封堵工藝中，進氣管道和出氣管道均采用不銹鋼壓力管道。
[0016]進一步地，所述步驟d中在礦井的入口井I的入口到與主巷道2的交匯處的距離，等間距設置可燃氣體檢測裝置，間距在10m-50m的范圍；通過天然氣壓力機將天然氣充入到主巷道2內，當主巷道2內的天然氣壓力值在18-20MPa的范圍，儲存天然氣，當需要使用天然氣時，直接打開出氣管道上的閥門進行天然氣的輸出。
[0017]本發(fā)明具有以下有益效果:
[0018]本發(fā)明充分利用硬石膏礦采空區(qū)在儲能、儲物方面應用，石膏礦儲能或儲物的方式，具有節(jié)約土地、投資省、運營定員少、安全性高、環(huán)保污染少、使用壽命長等特點。通過利用開采后的硬石膏礦采空區(qū)的巷道經(jīng)過封堵后形成密閉的倉室，將天然氣加壓儲存在倉室內，待需要使用天然氣時，將儲存在倉室內的天然氣輸出。
[0019]當然，實施本發(fā)明的任一產(chǎn)品并不一定需要同時達到以上所述的所有優(yōu)點。
【附圖說明】
[0020]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例的技術方案，下面將對實施例描述所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0021]圖1為發(fā)明的硬石膏礦采空區(qū)的主巷道和入口井的布置圖。
【具體實施方式】
[0022]下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0023]在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術語“開孔”、“上”、“下”、“厚度”、“頂”、“中”、“長度”、“內”、“四周”等指示方位或位置關系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的組件或元件必須具有特定的方位，以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。
[0024]專利CN200810157775.4(《一種天然氣儲存的方法》)中介紹一種儲存天然氣的方法，該方法為通過由溶液儲罐、溶液循環(huán)栗、吸附罐、分子篩脫水器、天然氣氣液分離器、空壓機、減壓閥組成的天然氣儲存工藝實現(xiàn)的；氣井或油井來的的天然氣，經(jīng)減壓閥減壓到3.5Mpa-5Mpa，或用壓縮機增壓到3.5Mpa_5Mpa，進入分離器氣液分離，再進入分子篩脫水器脫水，再進入吸附罐，用天然氣專用吸附劑進行吸附，同時要開啟溶液循環(huán)栗，將吸附熱及時的置換出來，待吸附穩(wěn)定后，打開吸附罐的出氣閥門，通過出口給用戶壓力容器加氣，溶液循環(huán)系統(tǒng)繼續(xù)循環(huán)，為吸附罐內天然氣解析提供熱量。
[0025]請參閱圖1所示，本發(fā)明為一種基于硬石膏礦采空區(qū)儲存天然氣的方法，包括如下步驟:礦井的設備清理:將硬石膏礦采空區(qū)內的主巷道2內的設備清除;其中，將硬石膏礦采空區(qū)內的小火車軌道拆除、電纜拆掉，清除巷道內的設備機、壓風機，只留出采空區(qū)。
[0026]硬石膏礦采空區(qū)的表面處理:將主巷道2內的地面碎石、灰塵雜物清理干凈，再通過高壓水進行表面的清洗，并通過風機鼓風風干;其中，在對主巷道2的表面進行清理后，通過在主巷道2的內表面噴敷一層水泥漿，水泥漿厚度在的范圍，用以保護主巷道2的內表面在天然氣氣壓的沖擊下保持結構的穩(wěn)定，避免天然氣與石膏礦的礦石層發(fā)生侵蝕反應。
[0027]巷道封堵:在硬石膏礦采空區(qū)的主巷道2與礦井的入口井I相交叉的位置分布進行封堵;其中，封堵工藝為:采用3m厚的水泥墻封堵，在進行封堵澆注混凝土時，采用鋼筋進行制模，澆注模上橫向貫穿有進氣管道和出氣管道，封堵墻面距離入口井I的井口的中心線位置在5-20m的范圍。
[0028]安裝天然氣設備:在進氣管道上安裝壓力表，并將管口連接到天然氣壓縮機，天然氣壓縮機設置在主巷道2的地面上，通過一天然氣管道連接到進氣管道上；出氣管道連接另一天然氣管道引入到地表面上，并安裝流量計和截止閥；
[0029]天然氣的儲存:引入天然氣源，在入口井I內固定兩根天然氣管道，分別與主巷道2上的進氣管道和出氣管道連通;在入口井I內還固定有電纜管道。
[0030]其中，步驟c中的封堵工藝中，進氣管道和出氣管道均采用不銹鋼壓力管道。
[0031]其中，步驟d中在礦井的入口井I的入口到與主巷道2的交匯處的距離，等間距設置可燃氣體檢測裝置，間距在10m-50m的范圍；通過天然氣壓力機將天然氣充入到主巷道2內，當主巷道2內的天然氣壓力值在18-20MPa的范圍，儲存天然氣，當需要使用天然氣時，直接打開出氣管道上的閥門進行天然氣的輸出。
[0032]在本說明書的描述中，參考術語“一個實施例”、“示例”、“具體示例”等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特征、結構、材料過著特點包含于本發(fā)明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結構、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。以上公開的本發(fā)明優(yōu)選實施例只是用于幫助闡述本發(fā)明。優(yōu)選實施例并沒有詳盡敘述所有的細節(jié)，也不限制該發(fā)明僅為所述的【具體實施方式】。顯然，根據(jù)本說明書的內容，可作很多的修改和變化。本說明書選取并具體描述這些實施例，是為了更好地解釋本發(fā)明的原理和實際應用，從而使所屬技術領域技術人員能很好地理解和利用本發(fā)明。本發(fā)明僅受權利要求書及其全部范圍和等效物的限制。
【主權項】
1.一種基于硬石膏礦采空區(qū)儲存天然氣的方法，其特征在于，包括如下步驟: a礦井的設備清理:將硬石膏礦采空區(qū)內的主巷道2內的設備清除； b硬石膏礦采空區(qū)的表面處理:將主巷道2內的地面碎石、灰塵雜物清理干凈，再通過高壓水進行表面的清洗，并通過風機鼓風風干； c巷道封堵:在硬石膏礦采空區(qū)的主巷道2與礦井的入口井I相交叉的位置分布進行封堵; 其中，封堵工藝為:采用1-5.5m厚的水泥墻封堵，在進行封堵澆注混凝土時，澆注模上橫向貫穿有進氣管道和出氣管道，封堵墻面距離入口井I的井口的中心線位置在5-20m的范圍； d安裝天然氣設備:在進氣管道上安裝壓力表，并將管口連接到天然氣壓縮機，天然氣壓縮機設置在主巷道2的地面上，通過一天然氣管道連接到進氣管道上；出氣管道連接另一天然氣管道引入到地表面上，并安裝流量計和截止閥； e天然氣的儲存:引入天然氣源，在入口井I內固定兩根天然氣管道，分別與主巷道2上的進氣管道和出氣管道連通;在入口井I內還固定有電纜管道。2.根據(jù)權利要求1所述的一種基于硬石膏礦采空區(qū)儲存天然氣的方法，其特征在于，所述步驟a中將硬石膏礦采空區(qū)內的小火車軌道拆除、電纜拆掉，清除巷道內的設備機、壓風機，留出采空區(qū)。3.根據(jù)權利要求1所述的一種基于硬石膏礦采空區(qū)儲存天然氣的方法，其特征在于，所述步驟b中在對主巷道2的表面進行清理后，通過在主巷道2的內表面噴敷一層水泥漿，水泥楽厚度在的范圍。4.根據(jù)權利要求1所述的一種基于硬石膏礦采空區(qū)儲存天然氣的方法，其特征在于，所述步驟c中的封堵工藝中，進氣管道和出氣管道均采用不銹鋼壓力管道。5.根據(jù)權利要求1所述的一種基于硬石膏礦采空區(qū)儲存天然氣的方法，其特征在于，所述步驟d中在礦井的入口井I的入口到與主巷道2的交匯處的距離，等間距設置可燃氣體檢測裝置，間距在10m-50m的范圍； 通過天然氣壓力機將天然氣充入到主巷道2內，當主巷道2內的天然氣壓力值在18-20MPa的范圍，儲存天然氣，當需要使用天然氣時，直接打開出氣管道上的閥門進行天然氣的輸出。6.根據(jù)權利要求1所述的一種基于硬石膏礦采空區(qū)儲存天然氣的方法，其特征在于，所述步驟e中天然氣源引自天然氣輸送管道或天然氣氣田。
【文檔編號】F17C5/06GK105889746SQ201610382931
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年5月27日
【發(fā)明人】黃河, 戚家忠, 苗玉亮, 郎寶華, 胡振法, 李祥飛, 豐紅波, 陳躍武, 鄭司光, 許浩, 李軍, 韓喜子, 余洪玲
【申請人】安徽省皖北煤電集團有限責任公司含山恒泰非金屬材料分公司