文档介绍：废弃矿井地下储能与能源利用方案研究-以孔庄煤矿为例
 
 
 
 
 
   
 
 
 
摘 要：废弃深部矿井具有大量的地下空间资源和地热能源，亟待加以充分利用。基于我国夏季雨量充沛、洪涝   
 
   
废弃矿井地下储能与能源利用方案研究-以孔庄煤矿为例
 
 
 
 
 
   
 
 
 
摘 要：废弃深部矿井具有大量的地下空间资源和地热能源，亟待加以充分利用。基于我国夏季雨量充沛、洪涝多、水温高，而冬季气温低、供暖环保压力大、河水枯竭、易发旱灾等特点，提出利用废弃矿井地下空间夏季储水冬季取水利用的技术构思。对于实现废弃矿井的综合利用以及保护环境具有重大意义。
关键词：废弃矿井；地下储能；能源利用；地下蓄水；地下空间
0引言
目前，截至2018年底，我国煤矿数量已由“十二五”。随着去产能的深入推进，将有更多矿井被关闭，[1]。大量的废弃矿井中还仍赋存着煤、气、水、地热、空间等多种可利用资源[2],加以利用的话，可以节约土地，保护环境，节省大量前期建设投资[3]。
本文以孔庄煤矿为例分析了废弃矿井的利用现状和发展趋势，通过设计地面防洪沟渠布置与引水方案、井下蓄水巷道布置及防水加固方案以及矿井水提取与热能利用方案，完成夏季蓄水和冬季取水方案的设计，实现废弃矿井的综合利用，主要内容如下。
1地面防洪沟渠布置与引水方案
由于自然灾害因素对孔庄矿井的影响效果小，所以利用好矿井原有的防洪措施和设施，并且进行改造再利用，可以节约成本。防洪措施所需要做出的工作有：工业广场建筑物附近要定时做好检查和清挖工作，防止汛期来临时造成堵塞；在各个井口和关键建筑物附近预先掘好防洪沟，准备好防洪设施以及适量的黄沙黄土；对于其他建筑物也要定时定期检查排水管道做好清理工作。
由于自然降水远不能达到矿井蓄水的条件，所以还要利用地表河流河水的补充。通对孔庄矿的查找与了解，大屯矿区东部有微山湖、京杭大运河和顺堤河，苏北堤河自南向北流经矿区中部，挖工庄河自西向东流经井田的北部，汇入微山湖内。为了使汛期时矿井能够在短时间内蓄水达到标准，本设计将孔庄矿主井和挖工庄河连接起来，达到汛期蓄水的目的。地面泄洪沟渠在正槽式溢洪道的设计原则上进行简化和改动，设计引水渠、控制段、泄水渠，布置时避开建筑物与居住区。
2井下蓄水巷道布置及维护加固方案
根据水文地质条件、地层结构等结合之前的勘察条件，确定孔庄矿地下水库具体的空间位置。根据地质条件、安全性、经济性和具体的构造分布，选取构造简单的区域；最后选取标高较低的地层。
由于本文研究的是废弃矿井，假设孔庄煤矿早已开采完毕，忽略采空区蓄水空间体积，考虑到巷道的安全性以及使用年限，地下水库空间选取包括其开拓巷道及其硐室和准备巷道及其硐室。
孔庄矿地下水库库容包括开拓巷道及硐室的体积与准备巷道体积之和。
总体积计算：
表2-1总体积计算表
序号
巷道及硐室名称
断面形状
支护材料
净断面/m2
长度/m
体积/m3
1