岩溶地区硬岩地下储气洞库结构研究

为确定岩溶地区硬岩地下储气库最优硐室结构设计，本文针对隧洞式-圆形硐室、隧道式-马蹄形硐室以及大罐式硐室三种不同硐室结构建立数值计算模型，考虑不同围岩条件、不同尺寸、不同埋深，采用FLAC3D软件计算出高内压下三种不同储气库硐室的变形、应力及塑性区分布特征，通过分析开挖和充气两个工况下硐室围岩的受力和变形特征，得出合适的硐室形式。数值模拟结果表明：①三种硐室结构的位移、压应力以及硐室塑性区分布面积均随围岩等级降低而逐渐增加;位移以及应变均随埋深增加而增加，在埋深 600m时硐周围岩塑性区发生贯穿性破坏;②相较于马蹄形硐室和大罐式硐室，隧洞式-圆形硐室尺寸变化对硐周位移、应力以及应变影响更明显;③隧道式-圆形硐室稳定性最好，马蹄形次之，大罐式硐室稳定性最差;④考虑岩溶地区岩溶发育深度可达 200m，推荐CAES储气硐室埋深应在 200m以上。