土木地质岩层工程联合开采系统及其施工方法技术方案

本发明专利技术涉及工程施工技术领域，尤其是土木地质岩层工程联合开采系统及其施工方法，包括地下水热开发装置、地上水源输送装置、地上水质处理装置、水热利用输送线，所述地下水热开发装置用于实现将地下地热层的水实现向上按需输送，所述地上水源输送装置用于将地下水热开发装置采集的水实现向地上水质处理装置内以输送，所述地上水质处理装置用于将经其处理后的水和热供用户端使用，所述水热利用输送线用于接收来自地上水源输送装置的出口端的热水并实现向用户端进行供热。本系统能够应用于荒漠地区的施工建设中实现持续性的供水与供热，系统完工后能够与工程施工配合并在工程完成后实现对周边居民用户、工业用户提供水源供应与换热供应。应与换热供应。应与换热供应。

【技术实现步骤摘要】
土木地质岩层工程联合开采系统及其施工方法


[0001]本专利技术涉及工程施工
，特别涉及一种能够适用于荒漠户外环境下进行土木工程施工中实现周边设施配套水资源开采利用的施工方法及施工系统，尤其是土木地质岩层工程联合开采系统及其施工方法。

技术介绍

[0002]土木工程施工既指所应用的材料、设备和所进行的勘测、设计、施工、保养、维修等技术活动，也指工程建设的对象。即建造在地上或地下、陆上或水中 ，直接或间接为人类生活、生产、军事、科研服务的各种工程设施，例如房屋、道路、铁路、管道、隧道、桥梁、运河、堤坝、港口、电站、飞机场、海洋平台、给水排水以及防护工程等，建造各类工程设施的科学技术的统称。
[0003]其中，在户外荒漠等沙质较为严重的地理环境下进行土木地质岩层工程施工时会存在难度较大、施工环境差、后期配套设施建设难度较大的问题。而在上述情况中，土木工程建设施工的水源选取以及水源综合开发利用对于土建后的区域运行与当居民生存环境质量有着重要的影响，因此在土建施工中通常会连带基础设施的开采与建设一同考虑到总施工计划内。
[0004]综上可知，如何在户外荒漠等沙质较为严重的地理环境下一体化有效地完成土木工程及周边配套工程的施工对于整个工程的顺利进行以及后期工程设施的正常使用对于考量整个工程的质量与水平均有着重要意义。
[0005]为此，本申请提出了一种综合性的提高工程施工效率以及提高后期设施使用效果的联合性的施工方法及对应基础系统。

技术实现思路

[0006]本专利技术为解决上述技术问题之一，所采用的技术方案是：土木地质岩层工程联合开采系统，包括地下水热开发装置、地上水源输送装置、地上水质处理装置、水热利用输送线，所述地下水热开发装置用于实现将地下地热层的水实现向上按需输送，所述地上水源输送装置用于将地下水热开发装置采集的水实现向地上水质处理装置内以输送，所述地上水质处理装置用于将经其处理后的水和热供用户端使用，所述水热利用输送线用于接收来自地上水源输送装置的出口端的热水并实现向用户端进行供热。
[0007]本系统通过地下水热开发装置实现对地下岩层热水的提升，通过地上水源输送装置可以实现对一部分提升上来的水源进行输送与初次过滤，过滤后的水源经过地上水质处理装置进行反渗透过滤净化水质，经过净化后的水质被输送至用户端进行使用，同时另一部分提升上来的水不经过地上水质处理装置，而是直接进入到用户端作为供热换热使用，这部分主要在寒冷天气使用，夏季时全部的提升上来的水均进入地上水质处理装置进行水质净化并用于作为水源供用户端使用。
[0008]在上述任一方案中优选的是，所述地下水热开发装置的下端连接至地下地热水
层，所述地下水热开发装置的上端与所述地上水源输送装置的进口端相连，所述地上水源输送装置的出口端与所述地上水质处理装置的进口端相连，所述地上水质处理装置的出口端与所述用户端的进口端相连。
[0009]在上述任一方案中优选的是，所述用户端的排水端通过回水管路连接地上水质处理装置的进口端的位置处；所述用户端包括工程用水端、居民用水端、居民换热端、工业用水端、工业换热端。
[0010]水源供应至用户端可以实现对多种用户端进行供水，可以满足当前一定区域范围内的水源供应。
[0011]在上述任一方案中优选的是，所述地下水热开发装置包括第一井、第二井、第三井，所述第一井的第一直井段、所述第二井的第二直井段、所述第三井的第三直井段均间隔设置，所述第一井的第一平井段的末端与所述第二直井段的中段相连通，所述第二井的第二平井段的末端与所述第三直井段的中段相连通，所述第三井的第三平井段的末端水平延伸至所述第一井的第一直井段的正下方，在所述第一平井段、第二平井段、第三平井段的两侧均设置有水平分支井；在所述第一直井段的中段下方的水热岩层内均设置有主压裂层，所述化学压裂层的底部位于第三平井段的下方；在第一井、第二井、第三井内均安装有提升水泵；第一井、第二井、第三井的上端出水端均通过地层出水管与所述地上水源输送装置的进口端相连。在上述任一方案中优选的是，在第一直井段的下端、第二直井段的下端、第三直井段的下端均设置有竖直分支井。
[0012]在进行地下水热开发装置设计时采用第一井、第二井、第三井的多井并列设置的方式，具有以下优点：1.可以有效地提高地下取水面积，同时多井设置可以根据需求实现对应的开启数量，当水量需求较大时，多井可以同时开启；当水量需求不大时可以根据需要控制只开启一口井或两口井；2.另外，换热时，可以根据当前环境温差来实现控制对应深度的井开启，深度越深地下层的热水的温度越高，因此可以通过选择不同井深的直径来实现不同的换热效果；3. 第一井、第二井、第三井的末端均采用水平井的形式可以实现在同一地下深度的岩层内的延伸，并配合水平分支井实现扩大取水区域；4.同时，将各水平井设置在不同的地层深度可以有效地实现对不同地层深度的取水需求；5. 第一井、第二井、第三井的各水平井段上的分支井之间均设置分支压裂纹，各个分支压裂纹相互交接连通，最终形成一个压裂井群，从而可以实现对内部水源的充分汲取；6.由于多个井群的区域面积以及深度不同，因此可以根据具体需求进行对应井群处的水源的汲取，汲水量可控性较强。
[0013]在上述任一方案中优选的是，在各所述提升水泵下方的第一井、第二井、第三井内均安装有泥沙过滤器。。
[0014]在上述任一方案中优选的是，在各所述水平分支井处的地层均设置有分支压裂纹，各所述分支压裂纹以及各所述水平分支井配合形成不同地层高度范围内的多个压裂井群。
[0015]压裂井群可以实现向周边进行快速的汲水，保证周边水源不断的向水平分支井内流入，同时提高水流产能。
[0016]在上述任一方案中优选的是，所述地上水源输送装置包括一输水总管，所述输水总管分别通过多通管与对应的各地层出水管相连接，在各所述多通管的支管上均安装有出水总控阀，所述输水总管的末端与所述地上水质处理装置的进口端相连，在所述输水总管
上依次串联安装有输送水泵、粗过滤器、精细过滤器。
[0017]经过提升水泵提升至地表的地下水源可以经过各地层出水管进入到输水总管内，并经过输送水泵实现动力传输，然后在粗过滤器、精细过滤器的双重过滤作用下实现初步的过滤，过滤后的水源进入到地上水质处理装置内部进行进一步的水质处理。
[0018]在上述任一方案中优选的是，所述地上水质处理装置包括一所述输水总管的末端相连的水处理进水管，在所述水处理进水管上连接有并联净水机组，所述并联净水机组的两端分别与水处理进水管相连通，在所述并联净水机组进水端一侧的水处理进水管上安装有一引流管，所述引流管的末端与一净化池相连，所述净化池的出口端连接所述回水管路，所述并联净水机组出水端处的水处理进水管的末端连接所述用户端。
[0019]在上述任一方案中优选的是，所述并联净水机组包括若干个并联设置的净水支管路，在各所述净水支管路上均安装有一反渗透膜组，在各所述反渗透膜组两端的净水支管路上均安装有一支路控制阀。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.土木地质岩层工程联合开采系统，其特征在于：包括地下水热开发装置、地上水源输送装置、地上水质处理装置、水热利用输送线，所述地下水热开发装置用于实现将地下地热层的水实现向上按需输送，所述地上水源输送装置用于将地下水热开发装置采集的水实现向地上水质处理装置内以输送，所述地上水质处理装置用于将经其处理后的水和热供用户端使用，所述水热利用输送线用于接收来自地上水源输送装置的出口端的热水并实现向用户端进行供热。2.根据权利要求1所述的土木地质岩层工程联合开采系统，其特征在于：所述地下水热开发装置的下端连接至地下地热水层，所述地下水热开发装置的上端与所述地上水源输送装置的进口端相连，所述地上水源输送装置的出口端与所述地上水质处理装置的进口端相连，所述地上水质处理装置的出口端与所述用户端的进口端相连。3.根据权利要求2所述的土木地质岩层工程联合开采系统，其特征在于：所述用户端的排水端通过回水管路连接地上水质处理装置的进口端的位置处；所述用户端包括工程用水端、居民用水端、居民换热端、工业用水端、工业换热端。4.根据权利要求3所述的土木地质岩层工程联合开采系统，其特征在于：所述地下水热开发装置包括第一井、第二井、第三井，所述第一井的第一直井段、所述第二井的第二直井段、所述第三井的第三直井段均间隔设置，所述第一井的第一平井段的末端与所述第二直井段的中段相连通，所述第二井的第二平井段的末端与所述第三直井段的中段相连通，所述第三井的第三平井段的末端水平延伸至所述第一井的第一直井段的正下方，在所述第一平井段、第二平井段、第三平井段的两侧均设置有水平分支井；在所述第一直井段的中段下方的水热岩层内均设置有主压裂层，所述化学压裂层的底部位于第三平井段的下方；在第一井、第二井、第三井内均安装有提升水泵；第一井、第二井、第三井的上端出水端均通过地层出水管与所述地上水源输送装置的进口端相连。5.根据权利要求4所述的土木地质岩层工程联合开采系统，其特征在于：在各所述水平分支井处的地层均设置有分支压裂纹，各所述分支压裂纹以及各所述水平分支井配合形成不同地层高度范围内的多个压裂井...

【专利技术属性】
技术研发人员：盛凯歌，孟现清，
申请(专利权)人：盛凯歌，
类型：发明
国别省市：