摘  要：

为解决去产能废弃矿井的再利用问题，根据压缩空气储能的技术特点，提出了利用废弃煤矿的深地空间进行压缩空气储能的五个原则和要求，并针对具体矿井计算了可作为压缩空气储能的地下可利用空间，提出了用于选取合适储气压力区间的四个稳定性评价准则，利用FLAC 3D对新集三矿地下可利用空间建立了数学模型，对主、副井筒以及-340 m水平巷道和硐室在10.8MPa下支护前后的地质安全稳定性进行了数值模拟分析。研究结果表明：在10.8MPa的压力范围内，经过支护、加固后的井筒、巷道和硐室，可以满足压缩空气储能的安全稳定性要求，这为利用废弃矿井进行压缩空气储能提供了研究基础和理论依据。

关键词：压缩空气储能；废弃煤矿；安全稳定性；深地空间

结  论：

（1）要利用废弃矿井建立压缩空气储能空间，必须遵循一定的原则，并满足安全稳定性要求。

（2）利用废弃矿井进行压缩空气储能的井筒、巷道、硐室宜采用第一主应力和第三主应力判断受拉破坏情况，宜采用剪切塑性区判断剪切破坏情况，宜采用衬砌切向应变作为气密稳定性的判据。

（3）通过对新集三矿主、副井筒以及-340 m水平巷道和硐室的稳定性分析可以看出，在合理的压力变动范围内，通过采取适当的加固和密封措施，能满足压缩空气储能的要求。

图1  新集三矿可利用空间及地面装置系统示意图

图2  10.8 MPa内压工况下原连接处的稳定性分析

发表期刊：煤炭工程, 2020, 52(8):5.

王帅，宋立平，李瑞华，李庆