洞库项目通风竖井井身开挖过程施工控制措施

地下水封石油洞库在安全性、经济性和环保性等方面具有突出优势。石油洞库工程中通风竖井深度偏大,采用正向法掘进时因地质条件较复杂,故施工技术难度大,安全风险高。以某石油洞库项目通风竖井井身开挖工程为例,简要介绍了竖井开挖工程的工程特点、施工方案、施工程序、主要施工工艺等,并提出了施工进度、施工安全、注浆质量等方面的控制措施。     

新型化学灌浆泵在地下水封洞库工程中的应用

地下水封洞库工程较地面储库具有安全性能高、运营管理费用低、使用寿命长等优点.以湛江地下水封石油洞库工程防渗堵漏灌浆施工为依托,介绍了新型化学灌浆泵在地下水封洞库工程施工的应用,采用了新型化学灌浆泵嵌入式系统控制专用驱动器.样机试验结果表明:灌浆压力控制精度高,长时间保持稳压渗透化学灌浆,可有效发挥浆材作用,施工效率高,...     

地下水封洞库岩体质量分级体系研究

由于地下水封洞库多为大跨度、高边墙、不衬砌或少衬砌的地下洞室,因此建库岩体多为质量较好的花岗岩、花岗片麻岩等,但现有岩体质量分级体系不能很好地针对此类工程进行岩体分级。在确定了影响地下水封洞库工程岩体质量分级因素的基础上,考虑RQD值、结构面空间分布、粗糙度、地下水、地应力和储存压力等因素,提出了适用于地下水封洞库岩体质量分级体系(UWCQ),并应用该分级体系进行黄岛地下水封洞库工程的岩体质量评价。证明UWCQ体系对评价地下水封洞库岩体质量是可行的,能满足工程需求。这对地下水封洞库的开挖方式选择、支护方案确定和安全性评价具有重要工程意义。     

首座国家大型地下水封石洞油库工程施工创新技术

黄岛工程是我国首座大型地下水封石洞储油库(简称“地下水封洞库”),为我国战略石油储库大型地下工程建设开辟了先河。在水封条件下的围岩分级和现场实测地应力基础上,论述了该工程的人工水幕施工技术、钻爆法精细施工开挖与支护集成技术、施工通风技术及安全风险评估与应急预案、抢险救援等5大创新技术,并进行了相应的试验和数值模拟等效果验证。     

地下水封储油洞库岩体力学参数试验研究

目前,国内正在进行二期战略石油储备地下水封储油洞库的建设。地下水封洞库工程中,岩体力学参数的准确选取对洞室结构稳定性的计算具有重要的作用。通过在某地下水封洞库中进行的岩体结构面直接剪切试验得到的试验结果,和Barton等提出的JRC-JCS模型、Q值估算变形模量经验公式以及Hoek-Brown强度准则计算的结果进行对比和分析,发现用经验估算方法以及Hoek-Brown强度准则计算的结果和现场原位试验所得数据基本一致,经验估算方法和Hoek-Brown强度准则可以应用到地下洞库工程建设中,是确定地下洞库岩体力学参数简便适用的方法。更多还原     

地下水封石洞油库设置水幕系统必要性研究

水幕系统是地下水封石洞油库(简称"地下水封洞库")的重要组成部分,它的设置与否将直接影响到地下水封洞库的水封效果。因为水幕系统施工难度大,工期长,工程量大,所以业界对于地下水封石洞油库是否有必要设置水幕没有形成一致意见。结合国内外地下水封石洞油库的工程经验,根据在建某洞库的水文地质及工程地质条件,运用ABAQUS软件进行计算,客观地阐述了设置水幕系统的必要性,可为以后地下水封石洞油库的规划和建设提供可靠的决策支持。     

基于连续介质理论的地下水封石油洞库渗流场及水封适宜性研究

以山东某地下水封石油洞库工程为背景,基于连续介质理论,综合分析了在洞室开挖涌水和水 幕系统补水的双重作用下渗流场的变化,进而用来评价该拟建库址区兴建地下水封洞库的水封适宜性。 通过研究发现,在当前拟建库址区,采用规范中最不利于水封密闭性的水幕系统布置方案,洞室开挖工 期一年后,地下渗流场未发生剧烈变化,与黄岛已建工程实测数据水文地质类比结果相差不大,该分析 方法切实可行,同时,分析结果均满足保证水封效果的评价指标,该拟建库址区地质体适宜建立地下水 封石油洞库。     

关于黄岛国家石油储备库水封效果评价和控制的几点认识

针对地下水封洞库水封效果评价和控制存在的几个问题,首先讨论了有关规范中对洞库围岩渗透性要求和洞库渗水量要求之间存在的矛盾,认为岩体渗透性指标不需如规范那么严格,就可以达到洞库渗水量控制要求。随后,指出了黄岛国家石油储备库工程围岩灌浆效果压水试验检测的评判标准过于宽松,并讨论了制定评判指标需要考虑的因素。最后,通过分析指出水幕系统可以在洞库上方形成稳定的水压力场,是天然地下水不能发挥水封效果时的补充。计算模拟结果表明当天然水位降低到一定程度后,只有水幕系统也能起到水封效果,10 m间距的水幕孔能够形成180kPa的连续的等水压线,洞库上方能够形成稳定且有一定水力梯度的渗流场。     

首座大型水封石洞油库工程建设管理集成创新模式

针对我国首座大型地下水封石洞油库(简称“地下水封洞库”)工程建设特点,采用集成创新、“E+P+C+监理”和第3方技术监测的模式,构建了HD工程建设技术集成、知识集成和组织集成的分析框架,并给出建设管理集成创新评价系统应用表。2 a多的HD工程实践表明该建设管理集成创新模式获得了优良效果,具有如下优点:集“工程建设业主、勘察、设计、施工、监理和监测”六位于一体;“业主、监理和施工”的3层次管理集成创新;在工程建设中可实施“HSE控制、质量控制、进度控制、投资控制和合同控制”5大刚性控制。     

地下水封储油洞库工程安全监测设计

由于地下水封储油工程工作环境特殊以及空间结构复杂,为了解整体结构的受力变化情况,确保地下水封储油洞库安全、健康、稳定,必须对其进行安全监测。根据地下水封储油洞库结构设计特点,结合地下洞室群安全监测设计经验,利用我国在建的某地下石油储备洞库,对安全监测设计布置方案及仪器设备选型进行了分析和研究。其结论对我国地下水封储油洞库的安全监测具有借鉴意义。     

大型地下石洞油气库人工水幕技术

人工水幕技术,是建造储存石油和天然气的不衬砌石洞地下库的关键。一座总库容为300万m3、9条20 m×30 m×(484~717)m的中国首座大型地下水封洞库建成,标志我国"国家战略石油地下储备库"的梦想成真。给出了人工水幕技术原理、具体实施关键技术以及水封效果。理论分析与初步实践结果表明,在年均降水量736mm的花岗片麻岩内建造储存原油洞库,是切实可行的。首座大型地下水封石洞储库的施工建设技术,对我国后续的国家战略油气地下储库规划实施,起到了示范启迪与借鉴作用。     

地下水封石洞油库开挖爆破网络管理信息系统设计

本文在地下水封洞库爆破施工技术规程的基础上,提出了基于分布式数据库技术和无线传感器网络技术的地下水封洞库爆破施工信息化解决方案,即建立一套分布式数据库为数据存储方式,采用无线网络作为数据传输和共享平台的地下洞库爆破开挖管理信息系统,实现爆破设计、爆破器材、爆破作业、爆破控制、爆破监测、爆破评价的信息管理和共享。研究所得成果可供类似开挖爆破工程提供参考。     

我国水封石洞油库研究现状及思考

地下水封石洞油库是最好的储油形式,建设需求迫切。受限于国外技术封锁,国内多个大型洞库都是在缺乏必要的技术标准和建设标准的情况下直接进入工程实践,因此也带来了诸多挑战。通过对水封石洞油库相关文献的梳理,深化了对我国水封洞库选址、围岩稳定、围岩渗透性、水幕系统设计及应用、渗控等关键技术的理论和实践认识。当前洞库勘探、设计、施工仍主要基于连续介质理论和方法,对岩体中裂隙控制作用的认识和研究还不够充分,是导致目前洞库工程实施困难的首要原因。结合当前工程实践中面临的问题,提出水封洞库后续工作中应继续加强基础研究工作力度、加强总结和规范编制工作力度、进一步放开行业准入资格等建议。     

裂隙倾角对石油洞库水封效果的影响

结合某大型地下水封石油洞库工程,采用离散单元法,运用UDEC软件,模拟了不同工况下,不同倾角裂隙的存在对洞库渗流场的影响,并进而分析了在各渗流场情况下,洞库的水封效果的变化。结果表明:洞库周边的裂隙水压随角度增大而增大,在20°至40°中,裂隙水压快速增大,在40°至70°中,裂隙水压缓慢增大;相同水封措施对倾角较小的裂隙岩体的水封效果比大倾角裂隙岩体的水封效果差,要维持同等的水封效果就需要加大水幕洞水头,但是小倾角洞库的涌水量较大倾角洞库的小。     

锦州某地下水封洞库工程渗流场数值分析

以锦州某地下水封洞库工程为例,对研究区的水文地质条件、洞库结构和人工水幕系统进行了概化,建立了地下水封洞库在无水幕、有水平水幕、有水平水幕和垂直水幕3种条件下的三维地下水渗流数值模拟模型,模拟了地下洞库周围的地下水渗流场;利用建立的地下水渗流数值模型预测了3种条件下洞库周围地下水等水位线扩展情况及洞库上方地下水位变化情况等,并对结果进行了对比分析。由分析结果可知,有水平水幕和垂直水幕条件下的地下水等水位线扩展范围和速度比其他2种条件小,因此人工水幕系统在保证地下水封洞库工程有效性和储油安全性以及保护洞库周围地下水环境等方面起到了重要作用。     

地下水封洞库岩体质量可拓评价

基于可拓学的物元模型,借助可拓评价模型对地下水封洞库岩体质量进行分类。根据岩体质量分类的影响因素,确定经典域和节域,并利用均方差法求取的权系数和引入的关联度,对地下水封洞库质量进行可拓评价。将该模型应用于黄岛地下水封洞库工程,得到了较好的预测结果,虽然与BQ法和RMR法对比得到的结果有异,但取样分析表明可拓评价模型的结果更合理,能够反映地下水封洞库岩体质量的等级。     

基于垂直水力梯度的水封石油洞库补水控制研究

研究了水封石油洞库的补水控制,根据垂直水力梯度的判定准则,给出了洞库安全运行时的最小水幕超压。通过监测洞库周围由于施加人工水幕产生的水压,分别计算出不同地下水位和水幕巷道高度洞库周边的垂直水力梯度,找出洞库安全运行时的最小水幕超压,并研究水幕设计参数对最小水幕超压的影响,将其应用于某地下水封石油洞库工程。计算结果表明:当地下水位至洞库顶部的距离小于70 m时,需根据水幕钻孔的高度、间距设不等超压的水幕,该成果可为洞库安全运行提供重要依据。     

地下水封洞库水泥-水玻璃防渗灌浆材料耐久性试验研究

针对地下水封洞库工程受灌体围岩条件特征,对拟采用的水泥-水玻璃防渗灌浆材料在不同材料配合比参数条件下,参照现行水泥砂浆相关试验标准开展抗硫酸盐侵蚀性能、抗冻融性能、干燥收缩性能试验。大量的样本试验结果表明:经过抗硫酸盐侵蚀后水泥-水玻璃灌浆材料抗折强度损失率均＞-50%;优选配合比冻融试件抗压强度损失率＜25%,质量损失率＜3.0%;优选配合比试件56 d干燥收缩率＜7.0%。通过研究在不同参数条件下水泥-水玻璃灌浆材料耐久性性能波动规律,探究差异性匹配地下水封洞库工程不同工况条件下防渗水泥-水玻璃灌浆材料品质控制要求,可为湛江国家石油储备地下水封洞库工程防渗灌浆材料工程运用提供技术支撑。     

湛江国储地下水封洞库工程主洞室顶拱层开挖爆破试验研究

爆破施工安全控制是大型地下储油(气)库开挖过程中需要解决的关键问题之一。以湛江地下水封石油洞库工程顶拱层开挖为例,通过现场爆破试验获取围岩振动及损伤监测数据,对爆破荷载作用下洞库围岩影响进行安全评价。试验结果表明:爆破后孔壁无明显爆生裂隙,半孔率符合技术要求,爆破振动速度小于安全控制标准,爆破影响深度控制较好,表明试验采用的光爆孔线装药密度及钻爆参数基本合理;各洞室交错爆破开挖,有利于控制主洞开挖爆破振动对邻洞的影响;需进一步将最大爆破单段药量控制在34 kg以内,以更好控制爆破振动。研究结果对大型地下水封洞库工程爆破设计、施工有参考价值。     

地下水封石洞油库锚喷支护体系的思考与展望

根据锚喷支护体系的长期科研成果和黄岛地下水封石洞油库(简称"地下水封洞库")建设的工程实践,采用喷射混凝土和锚杆加固块状围岩拱的足尺寸模型试验,验证和揭示了锚喷支护的粘结与深入效应对提升围岩自支承力,抑制围岩变形,形成"围岩-锚喷支护"承载体系的显著作用。讨论了大型水封洞库锚喷支护的设计、材料、施工、监测等关键问题。论述了采用与发展低预应力锚杆、钢纤维喷射混凝土、含硅粉喷射混凝土及渗漏水综合控制技术对提高水封洞库的长期稳定性及有效防治地下水渗漏的重要作用。