一种废弃井巷压气储能对井筒破坏的模拟装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种废弃井巷压气储能对井筒破坏的模拟装置及方法，涉及矿井利用及模拟试验技术领域。该装置包括井筒模型、地层模型、监测装置、压气储能装置和立体模型架，在立体模型架上铺设井筒模型和地层模型，监测装置监测模型的温度、压力、气压变化，压气储能装置配合模拟储气对井筒的破坏。利用该装置进行模拟试验时，分别控制气压变化及温度变化，声发射探头监测地层声发射特征，振动传感器检测冲击力或加速度，获取井筒破坏时的压力、温度临界值范围。该装置及方法模拟压气储能的输气和放气过程，通过模拟判断确定压气储能过程对井筒、岩层及地表造成的影响，为研究压气储能井巷的破坏主要因素提供了方便。巷的破坏主要因素提供了方便。巷的破坏主要因素提供了方便。

【技术实现步骤摘要】
一种废弃井巷压气储能对井筒破坏的模拟装置及方法


[0001]本专利技术涉及矿井利用及模拟试验
，尤其是一种废弃井巷压气储能对井筒破坏的模拟装置及方法。

技术介绍

[0002]废弃矿井的数量逐年增长，废弃矿井治理不及时，将会造成资源的浪费以及环境的污染，从能源、土地、生态环境和物资储备等方面考虑，开发利用废弃矿井的地下空间资源意义重大。压缩空气储能和抽水储能是公认较为适合大容量、长时间储能的方法，抽水储能存在地域限制，压缩空气储能技术解决了稳定性和地域限制的问题。
[0003]中国专利(CN110057121A)公开了一种利用废弃井工煤矿地热进行高效压气储能的方法及装置，现有技术虽然可以近似模拟压缩空气储能系统运行过程，但不能用于研究储能过程对井筒、岩层及地表造成的影响。中国专利(CN115142828A)公开了水平井分段压裂模拟井筒、其实验装置及实验方法，该专利技术可以模拟压裂过程，检测裂隙扩展情况，但不涉及压气储能对井筒的影响。
[0004]现有技术中，没有准确的用于废弃矿井模拟试验的装置及方法，为了更好的研究废弃矿井的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种废弃井巷压气储能对井筒破坏的模拟装置，其特征在于，包括井筒模型、地层模型、监测装置、压气储能装置和立体模型架，所述立体模型架上铺设有井筒模型和地层模型，井筒模型和地层模型模拟井巷的储气环境；所述监测装置监测温度、压力和气压变化，所述压气储能装置配合立体模型架模拟储气对井筒输气和放气过程。2.根据权利要求1所述的一种废弃井巷压气储能对井筒破坏的模拟装置，其特征在于，所述井筒模型利用3D打印构筑，包括井筒内的裂纹、脱落和破裂；所述底层模型利用相似材料构筑，包括砂、石膏、碳酸钙和水。3.根据权利要求1所述的一种废弃井巷压气储能对井筒破坏的模拟装置，其特征在于，所述压气储能装置包括输气瓶、储气瓶、气泵、温度控制仪、空气压缩机，输气瓶通过软管连接气压室，气泵通过软管连接井筒模型和储气瓶，温度控制仪和空气压缩机设置在气压室内，气压室与井筒模型相连。4.根据权利要求1所述的一种废弃井巷压气储能对井筒破坏的模拟装置，其特征在于，所述监测装置包括声发射探头、振动传感器、应变片、压力传感器、温度传感器，应变片贴紧井筒模型设置，在铺设的地层模型中埋设声发射探头和振动传感器；声发射探头、振动传感器、应变片、压力传感器、温度传感器将监测数据传输至数据采集分析仪。5.一种废弃井巷压气储能对井筒破坏的模拟试验方法，其特征在于，利用权利要求1至4任一项所述的一种废弃井巷压气储能对井筒破坏的模拟装置，步骤包括：S1.制作井筒模型；S2.铺设地层模型；S3.连接监测装置及压气储能装置并调试；S4.模拟压气储能过程，通过压气室控制温度，通过减压阀门调节气压，至井筒模型发生破坏，监测装置监测并记录温度、压力和气压；S5.重复步骤S1至S3模拟压气储能过程，通过减压...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹大伟，孙玉，陈绍杰，江宁，丁屹松，李宗蓄，余振宇，苑啸天，
申请(专利权)人：山东科技大学，
类型：发明
国别省市：