巷道改造储气库端部封堵方法技术

本发明专利技术提供巷道改造储气库端部封堵方法，所述封堵方法包括以下步骤：步骤1，利用废弃的巷道，在巷道的一端向着围岩方向切割出一面切割圈，切割圈的半径大于巷道松动圈的半径；沿巷道延伸方向，在距离切割面设定宽度位置切割出另一面切割面，两面切割面相互平行；步骤2，在两面切割面之间进行破壁挖掘，以形成一个环绕在巷道周向的环槽；步骤3，在环槽中填充密封块，已将环槽两侧的破碎岩体隔绝开来，以杜绝两侧的气体相互流通；步骤4，重复上述步骤，在巷道的另一端施工出同样的环槽，并对环槽进行与上述过程同样的施工处理；步骤5，在巷道中对应两端环槽的位置构筑挡墙，以实现对巷道两端的密封。该方法构筑的封堵墙强度高、密闭性好。密闭性好。密闭性好。

【技术实现步骤摘要】
巷道改造储气库端部封堵方法


[0001]本专利技术属于巷道封堵
，具体涉及巷道改造储气库端部封堵方法。

技术介绍

[0002]各类稀有气体是国防军工和高科技产业发展不可或缺的稀有战略性物资之一，在医疗、半导体、超导实验、光电子产品生产、金属制造、石化、制冷、管道检漏、深海潜水、高精度焊接等领域中发挥了不可替代的作用。而煤矿废弃巷道加以改造便可以用于储备稀有气体，具有可操作性强、施工简便等特点，且废弃煤矿巷道众多，不仅可以实现巷道再利用还可以快速完成部署。
[0003]目前的巷道封堵方法和装置目的多是用来堵水和防火，而用于气体储存封堵的专利较少。且由于巷道开采过程中造成的围岩扰动，会导致巷道周边形成一圈破碎区，破碎区裂隙发育较为严重。
[0004]在现有技术中多采用气囊或巷道内充模建墙进行封堵的办法，多适用于堵水以及防火等目的，气囊封堵等措施无法构筑永久性设施，安全性稳定性较低。但是现有技术中对巷道的封堵无法起到对巷道破碎圈封堵的效果，无法实现对气体的长期安全存储；也即现有技术中只封堵巷道用于隔水防火的封堵方案对于气体的存储无法起到很好的封堵作用，容易导致气体从破碎圈的裂隙泄露。
[0005]因此，需要提供一种针对上述现有技术不足的改进技术方案。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供巷道改造储气库端部封堵方法，以至少解决目前现有技术中仅封堵巷道的方法对于气体的存储无法起到很好的封堵作用，以导致气体泄漏等问题。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0008]巷道改造储气库端部封堵方法，所述封堵方法包括以下步骤：
[0009]步骤1，利用废弃的巷道，在巷道的一端向着围岩方向切割出一面切割圈，切割圈的圆心与巷道的中心重合，切割圈的半径垂直于巷道的延伸方向，切割圈的半径大于巷道松动圈的半径；
[0010]沿巷道延伸方向，在距离切割面设定宽度位置切割出另一面切割面，两面切割面相互平行，且大小相等；
[0011]步骤2，在两面切割面之间进行破壁挖掘，以形成一个环绕在巷道周向的环槽；
[0012]步骤3，在环槽中填充密封块，已将环槽两侧的破碎岩体隔绝开来，以杜绝两侧的气体相互流通；
[0013]步骤4，在巷道的另一端施工出同样的环槽，并重复上述步骤3；
[0014]步骤5，在巷道中对应两端环槽的位置构筑挡墙，以实现对巷道两端的密封。
[0015]如上所述的巷道改造储气库端部封堵方法，优选地，切割圈采用高压水射流进行切割；以巷道中心为圆点，对巷道围岩截面进行环向切割，切割半径为R。
[0016]如上所述的巷道改造储气库端部封堵方法，优选地，巷道在水平方向的横向宽度为L，切割半径R大于等于巷道横向宽度L的2.5倍。
[0017]如上所述的巷道改造储气库端部封堵方法，优选地，在步骤1中的，设定宽度范围为0.5至2m之间。
[0018]如上所述的巷道改造储气库端部封堵方法，优选地，密封块由钠基膨润土、砂、水泥压缩而成。
[0019]如上所述的巷道改造储气库端部封堵方法，优选地，密封块的干密度为 1.77kg/m3、含水量为15.2％的条件下，施加大约1MPa的压应力进行静态压实。
[0020]如上所述的巷道改造储气库端部封堵方法，优选地，在步骤3中，密封块的宽度小于环槽的宽度，密封块与环槽的两侧均预留有空隙，密封块填充完成之后，在密封块与环槽两侧缝隙之间注浆。
[0021]如上所述的巷道改造储气库端部封堵方法，优选地，密封块的吸水率为 w
吸
，根据密封块体积V计算出密封块达饱和状态时的吸水量W；W＝w
吸
*1.77 kg/m3*V。
[0022]如上所述的巷道改造储气库端部封堵方法，优选地，注浆浆液的水灰比为W+X：1，其中浆液中W份水用于密封块的吸收膨胀，X份的水与水泥形成浆液；
[0023]注浆浆液中加入缓凝剂，用于延缓浆液的凝固时间。
[0024]如上所述的巷道改造储气库端部封堵方法，优选地，按照由低到高的顺序对注浆管进行注浆；在巷道底部、巷道顶部、以及切割圈顶部分别设置一根注浆管；底部注浆时使用巷道底部注浆管，以节省注浆压力。
[0025]有益效果：该巷道改造储气库端部封堵方法，克服了现有技术巷道封堵缺乏气密性，坚固性、永久性等缺点，提出了一种对巷道截面破碎圈进行切割，切割圈内填充膨润土块体，并注入高水灰比的浆液实现膨润土填充物的膨胀，增加了切割圈内压强实现了对破碎圈和松动圈裂隙的封堵。该方法构筑的封堵墙强度高、可靠性强、密闭性好、施工方便，尤其适用于巷道内对气体的长期储存封堵，可实现快速构建安全的、坚固的、密闭的战略气体储备库。
附图说明
[0026]构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。其中：
[0027]图1为本专利技术实施例中巷道改造储气库端部切割环槽的结构示意图。
[0028]图中：1、巷道；2、切割圈。
具体实施方式
[0029]下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0030]在本专利技术的描述中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术而不是要求本专利技术必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对
本专利技术的限制。本专利技术中使用的术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间部件间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
[0031]下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0032]根据本专利技术的具体实施例，如图1所示，本专利技术提供巷道改造储气库端部封堵方法，封堵方法包括以下步骤：
[0033]步骤1，利用废弃的巷道，在巷道的一端向着围岩方向切割出一面切割圈，切割圈的圆心与巷道的中心重合，切割圈的半径垂直于巷道的延伸方向，切割圈的半径大于巷道松动圈的半径。
[0034]沿巷道延伸方向，在距离切割面设定宽度位置切割出另一面切割面，两面切割面相互平行，且大小相等。
[0035]步骤2，在两面切割面之间进行破壁挖掘，以形成一个环绕在巷道周向的环槽。
[0036]步骤3，在环槽中填充密封块，已将环槽两侧的破碎岩体隔绝开来，以杜绝两侧的气体相互流通。
[0037]步骤4，重复上述步骤，在巷道的另一端施工出同样的环槽，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.巷道改造储气库端部封堵方法，其特征在于，所述封堵方法包括以下步骤：步骤1，利用废弃的巷道，在巷道的一端向着围岩方向切割出一面切割圈，切割圈的圆心与巷道的中心重合，切割圈的半径垂直于巷道的延伸方向，切割圈的半径大于巷道松动圈的半径；沿巷道延伸方向，在距离切割面设定宽度位置切割出另一面切割面，两面切割面相互平行，且大小相等；步骤2，在两面切割面之间进行破壁挖掘，以形成一个环绕在巷道周向的环槽；步骤3，在环槽中填充密封块，已将环槽两侧的破碎岩体隔绝开来，以杜绝两侧的气体相互流通；步骤4，在巷道的另一端施工出同样的环槽，并重复上述步骤3；步骤5，在巷道中对应两端环槽的位置构筑挡墙，以实现对巷道两端的密封。2.根据权利要求1所述的巷道改造储气库端部封堵方法，其特征在于，切割圈采用高压水射流进行切割；以巷道中心为圆点，对巷道围岩截面进行环向切割，切割半径为R。3.根据权利要求2所述的巷道改造储气库端部封堵方法，其特征在于，巷道在水平方向的横向宽度为L，切割半径R大于等于巷道横向宽度L的2.5倍。4.根据权利要求1所述的巷道改造储气库端部封堵方法，其特征在于，在步骤1中的，设定宽度范围为0.5至2m之间。5.根据权利要求1所述的巷道改造储气库端部封堵...

【专利技术属性】
技术研发人员：易海洋，武志德，朱华银，李潮，刘冰冰，姬振兴，冉莉娜，孙逸，
申请(专利权)人：华北科技学院，
类型：发明
国别省市：