二氧化碳置换开采天然气水合物研究 被引量：11

1

作者 颜克凤 李小森 +2 位作者 陈朝阳 李刚 张郁 《现代化工》 CAS CSCD 北大核心 2012年第8期42-47,49,共7页

天然气水合物(NGH)是存储于深海沉积物和冻土区域的新型洁净能源,注入CO2到NGH储藏置换开采天然气是经济和环保的新型NGH开采方法。CO2置换NGH研究从热力学和动力学证实都是可行的,置换反应自发进行,受扩散控制、NGH储藏环境、气体组分... 天然气水合物(NGH)是存储于深海沉积物和冻土区域的新型洁净能源,注入CO2到NGH储藏置换开采天然气是经济和环保的新型NGH开采方法。CO2置换NGH研究从热力学和动力学证实都是可行的,置换反应自发进行,受扩散控制、NGH储藏环境、气体组分、注入CO2相态等因素影响。从实验和理论上分析置换原因、置换微观过程和置换的相态变化,阐述影响置换速率和置换效率的因素,提出置换安全性设计,为我国温室气体捕集、存储和NGH开采提供基础数据和理论支持。 展开更多

关键词 天然气水合物 置换开采 二氧化碳 置换机理

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利用矸石充填置换开采条带煤柱的新技术 被引量：48

2

作者 孙希奎 李学华 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期259-263,共5页

提出了在煤柱中掘进巷道并利用矸石回填以置换开采出部分条带煤柱的新技术.研究了条带开采后煤柱中充填巷的布置位置、数目,并分析了置换开采前后上覆围岩的稳定性.提出在条带煤柱集中布置2条宽4.0 m、高5.0 m的矸石充填巷,巷间煤柱宽4.... 提出了在煤柱中掘进巷道并利用矸石回填以置换开采出部分条带煤柱的新技术.研究了条带开采后煤柱中充填巷的布置位置、数目,并分析了置换开采前后上覆围岩的稳定性.提出在条带煤柱集中布置2条宽4.0 m、高5.0 m的矸石充填巷,巷间煤柱宽4.0 m,并进行了工程实践.结果表明,提出的矸石置换开采技术可有效控制地表变形在Ⅰ级的前提下,置换开采出条带开采留设煤柱的15%左右的煤量,同时实现矿井矸石井下处理,做到矸石不上井. 展开更多

关键词 矸石充填 置换开采 条带煤柱 地表控制

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高应力软碎煤岩区废矸置换开采技术及工艺 被引量：4

3

作者 何富连 康荣 +3 位作者 李宏彬 谢生荣 张辉 张军辉 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第1期1-6,共6页

针对褶曲断层区、两侧采空、空间交叉巷道等条件下的煤柱区废矸置换开采难题,运用数值模拟方法分析锚索桁架的应力场和支护优越性,并确定了合理的支护参数。依据废矸抛掷机抛掷出废矸的运动特点,建立废矸抛掷机抛掷的运动力学模型,分析... 针对褶曲断层区、两侧采空、空间交叉巷道等条件下的煤柱区废矸置换开采难题,运用数值模拟方法分析锚索桁架的应力场和支护优越性,并确定了合理的支护参数。依据废矸抛掷机抛掷出废矸的运动特点,建立废矸抛掷机抛掷的运动力学模型,分析废矸抛掷机运移步距与巷道充填率之间的耦合关系,确定废矸抛掷机工艺步距。结合新三煤矿生产条件设计置换开采技术,该研究成果在新三煤矿成功应用并取得了良好效果。 展开更多

关键词 置换开采 锚索桁架 抛掷运动力学模型 充填步距

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CO_(2)捕集与置换开采天然气水合物中甲烷的研究进展 被引量：9

4

作者 樊栓狮 刘发平 +2 位作者 郎雪梅 王燕鸿 李刚 《天然气化工—C1化学与化工》 CAS 北大核心 2022年第4期1-10,共10页

为实现国家可持续发展,我国提出了2030年“碳达峰”以及2060年“碳中和”目标。在进行碳封存以及资源化利用过程中,离不开针对不同碳排放源的CO_(2)捕集与分离。综述了各CO_(2)捕集与分离技术的原理以及研究者近几年针对这些技术在原理... 为实现国家可持续发展,我国提出了2030年“碳达峰”以及2060年“碳中和”目标。在进行碳封存以及资源化利用过程中,离不开针对不同碳排放源的CO_(2)捕集与分离。综述了各CO_(2)捕集与分离技术的原理以及研究者近几年针对这些技术在原理上进行的完善和优化,对比分析了不同技术的操作可行性、单位能耗和处理量。通过混合气体的最小分离功评价了不同含碳气源(CO_(2)/N_(2)、CO_(2)/CH_(4)和CO_(2)/H_(2))的分离难易度,总结了不同含碳气源的CO_(2)捕集与分离技术的中试规模的实验及其技术进展。最后,介绍了CO_(2)置换开采天然气水合物中甲烷的进展,针对CO_(2)捕集与置换开采技术的优缺点,提出了未来研究的重点以及方向。 展开更多

关键词 CO_(2)捕集与分离 天然气水合物 置换开采 能耗 分离功

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许厂煤矿矸石置换充填开采模式研究 被引量：5

5

作者 张新国 江兴元 江宁 《煤炭工程》 北大核心 2013年第1期12-14,18,共4页

针对许厂煤矿面临的村庄建筑物下压煤、矿井上下矸石大量堆积等问题,提出了在煤柱中掘进巷道并利用矸石回填以置换开采出部分条带煤柱的新技术。在条带开采后所留设的大煤柱中集中布置2条宽4.0m、高5.0m的矸石充填巷,巷间煤柱宽4.0m,利... 针对许厂煤矿面临的村庄建筑物下压煤、矿井上下矸石大量堆积等问题,提出了在煤柱中掘进巷道并利用矸石回填以置换开采出部分条带煤柱的新技术。在条带开采后所留设的大煤柱中集中布置2条宽4.0m、高5.0m的矸石充填巷,巷间煤柱宽4.0m,利用井下产生的矸石对该巷道进行回填。通过对充填巷道围岩变形监测,测得两帮移近量最大为20mm,顶底板移近量最大为17mm;配合地表运动监测分析得出,地表下沉效果不明显,可保证地表建筑物的变形在I级变形之内。 展开更多

关键词 矸石充填 置换开采 抛矸 变形监测

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置换条带开采中充填体强度分析 被引量：8

6

作者 孙希奎 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2011年第5期33-36,共4页

为了进一步提高煤炭资源的采出率、实现安全开采,通过对原建筑物下以及水体上留设条带煤柱的水文地质条件分析,提出了利用高水材料充填置换煤柱进行二次复采的技术思路;并基于工程力学对充填体强度及其安全性进行了分析研究。结果表明,... 为了进一步提高煤炭资源的采出率、实现安全开采,通过对原建筑物下以及水体上留设条带煤柱的水文地质条件分析,提出了利用高水材料充填置换煤柱进行二次复采的技术思路;并基于工程力学对充填体强度及其安全性进行了分析研究。结果表明,采用全采全充方式、充填体材料强度大于2 MPa、复采的工作面宽度20 m、充填体与小煤柱的宽度为25 m的情况下,可以实现建筑物下与承压水上安全开采。 展开更多

关键词 条带煤柱 置换开采 充填体 强度分析 绿色开采 高水充填

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建筑物下矸石置换条带保护煤柱开采试验研究 被引量：2

7

作者 邢延团 王明立 《煤矿开采》 2008年第3期45-47,共3页

针对许厂煤矿面临的村庄建筑物下的压煤、条带煤柱的置换开采、井下矸石处理3个主要问题,在矸石物理力学指标测试、数值模拟研究的基础上,提出了可行的矸石置换开采建筑物下条带煤柱的方案。结果表明,在保证地表变形在Ⅰ级保护范围内前... 针对许厂煤矿面临的村庄建筑物下的压煤、条带煤柱的置换开采、井下矸石处理3个主要问题,在矸石物理力学指标测试、数值模拟研究的基础上,提出了可行的矸石置换开采建筑物下条带煤柱的方案。结果表明,在保证地表变形在Ⅰ级保护范围内前提下,通过在条采煤柱中掘充填巷,并利用井下矸石进行充填的技术手段,对条带开采后留设的煤柱进行置换开采,是一条节约资源、保护环境、提高经济效益的科学之路。 展开更多

关键词 矸石 置换开采 建筑物下 保护煤柱

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不同采-留-充开采方法下地表沉陷控制研究 被引量：12

8

作者 贺强 韩兴华 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2017年第3期32-36,42,共6页

基于浅埋煤层开采下的地表沉陷控制理论及控制方法,提出不同开采方法相结合的开采模式。以关键层理论为依据,试验研究为基础,并结合数值模拟分析,研究了不同采-留-充相结合的开采方法对该矿区地表沉陷的控制作用。结果表明:在充填材料... 基于浅埋煤层开采下的地表沉陷控制理论及控制方法,提出不同开采方法相结合的开采模式。以关键层理论为依据,试验研究为基础,并结合数值模拟分析,研究了不同采-留-充相结合的开采方法对该矿区地表沉陷的控制作用。结果表明:在充填材料中加入膨胀剂能提高充填体的接顶率;采用采-留结合的方式开采时,采25 m留25 m时地表变形最小,煤柱能够保持长期稳定性;采用采-留-充开采时,若完全置换留设煤柱,即置换25 m煤柱时,充填高度需达到4.5 m,此时充填高度等于采厚,可有效控制地表变形;若置换20 m煤柱时,充填高度只需达到4.3 m,此时充填体最终抗压强度为7.41 MPa,能够维持充填体的长期稳定。 展开更多

关键词 地表沉陷 膨胀特性 数值模拟 条带开采 置换开采

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CO_(2)及混合气体提高CH_(4)水合物置换率机理研究 被引量：2

9

作者 王芳 陈佳豪 +2 位作者 黄泽皑 曹玥晗 周莹 《低碳化学与化工》 CAS 北大核心 2023年第3期154-164,共11页

CO_(2)置换开采天然气水合物法可在开采CH_(4)的同时将CO_(2)以固态水合物形式封存海底,对于解决能源和环境问题意义重大,但目前该技术尚不成熟,置换率较低。以构建CO_(2)及混合气体置换水合物团簇及晶体超胞结构为基础,通过计算置换能... CO_(2)置换开采天然气水合物法可在开采CH_(4)的同时将CO_(2)以固态水合物形式封存海底,对于解决能源和环境问题意义重大,但目前该技术尚不成熟,置换率较低。以构建CO_(2)及混合气体置换水合物团簇及晶体超胞结构为基础,通过计算置换能、相互作用能及态密度建立了CO_(2)占据孔穴状态、相互作用能和置换能三者之间的关联,研究了置换反应的可行性和CH_(4)开采率受限的微观机理,同时进一步通过分子动力学预测了晶体结构的稳定性。结果表明,CO_(2)优先置换水合物51262大笼中的CH_(4),相比于CH_(4)与5^(12)6^(2)大笼间的相互作用能,其相互作用能增大2.26 eV,可稳定水合物结构,置换能为2.16 eV。当CO_(2)开始占据5^(12)小笼时,其相互作用能比5^(12)6^(2)大笼小0.17 eV。以n(CO_(2)):n(N_(2))=1:3的混合气体全部置换CH_(4)具有热力学可行性,且晶体结构在3 MPa、263 K下可稳定存在,水分子的均方位移小于CH_(4)水合物,表明混合气体置换CH_(4)后水合物晶体具有动力学稳定性。该结果为CO_(2)及混合气体置换天然气水合物技术的基础研究和应用提供了科学依据和理论指导。 展开更多

关键词 CO_(2)置换开采 CH_(4)水合物 第一性原理 分子动力学

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庞庄矿东城井井筒保护煤柱合理开采技术研究 被引量：2

10

作者 王琳 李泽荃 《煤炭工程》 北大核心 2011年第11期88-90,共3页

庞庄矿东城井工广煤柱外煤炭已回采结束,矿井即将关闭,为提高矿井回采效率、延长服务年限,拟对井筒保护煤柱进行挖潜,提出置换开采和对称条带开采两种回采方案,并对两种回采方法进行详细的技术、经济比较。结果表明:两种方案技术均安全... 庞庄矿东城井工广煤柱外煤炭已回采结束,矿井即将关闭,为提高矿井回采效率、延长服务年限,拟对井筒保护煤柱进行挖潜,提出置换开采和对称条带开采两种回采方案,并对两种回采方法进行详细的技术、经济比较。结果表明:两种方案技术均安全可靠,但对称条带开采在经济比较方面优势比较明显,故确定选用后者作为井筒保护煤柱的开采技术。 展开更多

关键词 井筒保护煤柱 置换开采 对称条带开采 技术经济比较

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水合物法储存温室气体二氧化碳的可行性分析 被引量：10

11

作者 王林军 张学民 +1 位作者 张东 魏国栋 《中国沼气》 2011年第6期28-32,共5页

全球变暖的主要原因是由于大量温室气体排放导致了温室效应,而温室气体的主要组成部分就是二氧化碳,因此二氧化碳应作为温室气体削减与控制的重点。论述了海洋储存二氧化碳与二氧化碳置换开采天然气水合物中甲烷的可行性及环境效应。该... 全球变暖的主要原因是由于大量温室气体排放导致了温室效应,而温室气体的主要组成部分就是二氧化碳,因此二氧化碳应作为温室气体削减与控制的重点。论述了海洋储存二氧化碳与二氧化碳置换开采天然气水合物中甲烷的可行性及环境效应。该方法以固态二氧化碳水合物的形式储存大量的二氧化碳,有利于大大降低大气中二氧化碳的含量,有利于维护海底水合物沉积层的稳定性,有利于提高开采天然气水合物中甲烷的安全性,为二氧化碳水合物储存温室气体二氧化碳开辟了一条新的途径,对保护环境和经济社会的可持续发展具有重大的现实意义。 展开更多

关键词 温室气体 二氧化碳 甲烷 二氧化碳水合物 天然气水合物 海洋储存 置换开采

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水合物利用技术应用进展 被引量：13

12

作者 薛倩 王晓霖 +2 位作者 李遵照 刘名瑞 赵巍 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期722-735,共14页

过去的几十年中,对于水合物的研究不单单集中在抑制天然气水合物的生成上,基于水合物的生成利用技术也得到了广泛的研究。基于水合物的生成利用技术是环保和可持续的新技术,利用不同气体生成水合物相平衡条件的差异,可用于气体分离、置... 过去的几十年中,对于水合物的研究不单单集中在抑制天然气水合物的生成上,基于水合物的生成利用技术也得到了广泛的研究。基于水合物的生成利用技术是环保和可持续的新技术,利用不同气体生成水合物相平衡条件的差异,可用于气体分离、置换开采。由于水合物具有较高的气体浓度,可用于气体的存储。利用水合物较高的化解潜热,可将其用于蓄冷。本文综述了国内外水合物技术的研究应用现状,分析了水合物技术在气体分离与存储、溶液浓缩分离、蓄冷、二氧化碳(CO2)置换开采等领域有前景的研究方向。但是其水合反应速率慢、生成压力高、后期分离困难,极大地限制了水合物利用技术的工业应用。展望了水合物技术未来的研究发展方向,开发安全、高效和环保的水合物促进剂,开发高效水合物反应设备,开发连续水合物工艺,以便早日实现工业应用。 展开更多

关键词 水合物 气体分离 溶液浓缩分离 气体储存 蓄冷 置换开采

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矸石井下充填采煤技术

13

《煤炭工程》 北大核心 2010年第6期128-128,共1页

关键词 采煤技术 井下充填 矸石 中国矿业大学 置换开采 保护煤柱 地表建筑物 煤矿生产

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