[发明专利]压气储能地下储气库最小埋深的确定方法

权利要求书

1.压气储能地下储气库最小埋深的确定方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、根据岩石的地质资料、储气库容积要求，设置压气储能地下储气库的基本参数；

步骤2、根据所述储气库的基本参数，考虑储气库内储气压力、岩体重力、围岩抗剪强度、压力作用下围岩破裂面的因素，采用锥形体模型，建立储气库竖向力学方程，得到能满足最大储气压力要求的竖向埋深；

步骤3、根据储气库的基本参数、步骤2得到的竖向埋深，建立储气库水平向力学方程，得到能满足最大储气压力要求的水平向埋深。

2.根据权利要求1所述的压气储能地下储气库最小埋深的确定方法，其特征在于，所述基本参数包括洞径、长度、竖向埋深、水平向埋深。

3.根据权利要求2所述的压气储能地下储气库最小埋深的确定方法，其特征在于，步骤2中的储气库竖向力学方程包括：

重力部分：W＝γhDl；

抗剪强度部分：F＝(ch/cosα)(2l+2D)+(k₀γh²tanφ/cosα)(l+D)；

α＝45°-φ/2，k₀＝1-sinφ；

储气压力P＝pDl；

所述岩体重力、抗剪强度与储气压力应满足KP≤(W+F)，否则对竖直埋深h进行调整；

上式中，p为储气压力，γ为岩体重度，D为隧洞直径，l为隧洞长度，c为粘聚力，φ为摩擦角，K为安全系数，α为破裂角，k₀为侧压力系数。

4.根据权利要求3所述的压气储能地下储气库最小埋深的确定方法，其特征在于，步骤3中的储气库水平向力学方程包括：

水平力部分：W＝k₀γhDl；

抗剪强度部分：F＝(cs/cosα)(2l+2D)+(γhstanφ/cosα)l+(k₀γhstanφ/cosα)D；

储气压力P＝pDl；

所述岩体重力、抗剪强度与储气压力应满足KP≤(W+F)，否则对水平埋深s进行调整。

5.根据权利要求3或4所述的压气储能地下储气库最小埋深的确定方法，其特征在于，若岩体是层状围岩，岩体的粘聚力、摩擦角通过下式计算：

c＝(c₁h₁+c₂h₂+…+c_nh_n)/h；

φ＝(φ₁h₁+φ₂h₂+…+φ_nh_n)/h；

上式中，c_n为每层岩体的粘聚力，h_n为每层岩体的厚度，h表示岩体的总厚度。