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煤矸石在绿色矿山建设中的规模化利用技术研究进展
被引量:
5
1
作者
史全林
龙力华
+2 位作者
杨前
王少辉
谢大伟
《煤田地质与勘探》
北大核心
2025年第3期113-125,共13页
【背景】我国煤矸石固废产量大、堆存量持续增加,长期堆放会造成土地资源的浪费且污染矿区环境。利用煤矸石制备高附加值化工产品、提取有用元素等固废处理方式,存在消纳能力不足等问题,难以满足大宗固废规模化处置利用和绿色矿山建设...
【背景】我国煤矸石固废产量大、堆存量持续增加,长期堆放会造成土地资源的浪费且污染矿区环境。利用煤矸石制备高附加值化工产品、提取有用元素等固废处理方式,存在消纳能力不足等问题,难以满足大宗固废规模化处置利用和绿色矿山建设要求。【进展】煤矸石在矿区复垦、井下充填等领域综合利用,是实现其规模化处置利用的重要发展方向。系统总结了煤矸石的物理化学特性及其资源属性,并分析了煤矸石长期堆放对矿区大气、土壤、水体等影响;以绿色矿山建设为出发点,重点介绍了煤矸石作为塌陷区复垦、地聚物注浆、固体充填、膏体充填及似膏体充填等材料的固废规模化处置与利用技术的原理、发展及应用效果。发现煤矸石复垦材料能够改善土壤性质、促进植物生长,但存在短期内重金属迁移污染环境等问题;煤矸石作为地聚物注浆材料实现了煤矸石重金属物质的有效固化,降低了重金属元素释放对环境的危害;煤矸石固体充填技术具有煤矸石处理工艺简便、辅助材料使用少的优势,但面临充填效果不均匀、污染地下水等挑战;归纳了煤矸石膏体充填材料、似膏体充填材料的原料配方及流动性优势,分析了材料的微观水化机理与流动特性,为矿井充填开采提供了关键技术支撑。最后提出目前煤矸石存在活性难以充分激发并利用、应用缺乏前期分类预处理、井下充填注浆利用成本高以及规模化利用缺乏激励性政策支持等问题。【展望】为进一步推动煤矸石在矿区的安全高效、风险可控及规模化利用,未来将重点围绕煤矸石低成本复合活化方法、煤矸石固废利用过程环境友好性评估、煤矸石矿化封存CO_(2)与负碳利用等开展研究,为煤矸石“绿色−高效−高值”综合利用路径发展提供思路,提高煤矸石的规模化利用和风险防范能力,促进固废利用与绿色矿山建设的协同发展。
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关键词
绿色矿山
煤矸石
固废利用
复垦
充填
活化
负碳
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职称材料
朝川矿一井21070工作面突水原因分析
被引量:
2
2
作者
翟加文
《矿业安全与环保》
北大核心
2011年第2期57-59,共3页
朝川矿一井水文地质条件复杂,二1煤层安全开采受到底部石炭系太原组薄层灰岩和寒武系灰岩岩溶承压水突水威胁。在二1-21070工作面回采过程中,发生1次底板涌水量为740 m3/h的突水事故。从突水位置及其附近断层、地层结构上看,突水水源可...
朝川矿一井水文地质条件复杂,二1煤层安全开采受到底部石炭系太原组薄层灰岩和寒武系灰岩岩溶承压水突水威胁。在二1-21070工作面回采过程中,发生1次底板涌水量为740 m3/h的突水事故。从突水位置及其附近断层、地层结构上看,突水水源可能是石炭寒武系灰岩岩溶水,但通过水质识别、水量和水位动态资料分析,并结合井田水文地质条件综合判断,突水水源实际是小煤窑采空区积水,通过采动裂隙及断层以越流方式间接补给了煤层底板岩溶水。通过采用充填法对小煤窑井口进行处理,并对工作面断层附近底板进行了注浆加固,使二1-21070工作面实现了安全开采。
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关键词
老空水
岩溶水
突水
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职称材料
复杂建筑群下煤矿采动影响关系评价
被引量:
2
3
作者
王新军
《矿业安全与环保》
北大核心
2013年第5期87-90,95,共5页
依据朝川煤矿一井己三采区"三下冶开采的实际地质条件,设计了全采、条采、部分全采、充填开采等4种开采方案,并对4种开采方案的采动影响进行分析评价,经过方案对比,考虑开采技术成熟度、采后沉降对环境的影响、资源回收、经济效益...
依据朝川煤矿一井己三采区"三下冶开采的实际地质条件,设计了全采、条采、部分全采、充填开采等4种开采方案,并对4种开采方案的采动影响进行分析评价,经过方案对比,考虑开采技术成熟度、采后沉降对环境的影响、资源回收、经济效益等多方面因素,推荐采用充填开采方案。
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关键词
复杂建筑群
煤矿开采
方案设计
抗变形分析
采动影响评价
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职称材料
井下疏水降压防治水措施的适宜性分析
被引量:
21
4
作者
王新军
潘国营
翟加文
《煤炭科学技术》
CAS
北大核心
2012年第11期108-111,共4页
为有助于华北岩溶充水煤矿的疏放水工作,采用均衡原理分析了矿井疏放水时涌水量的构成,总结出矿井疏放水常见的3种水位动态变化曲线,即弱富水但补给充沛含水层的快速下降和快速稳定型曲线、富水性差和缺乏补给含水层的近直线状下降曲线...
为有助于华北岩溶充水煤矿的疏放水工作,采用均衡原理分析了矿井疏放水时涌水量的构成,总结出矿井疏放水常见的3种水位动态变化曲线,即弱富水但补给充沛含水层的快速下降和快速稳定型曲线、富水性差和缺乏补给含水层的近直线状下降曲线、强富水性和强补给含水层的平缓分段下降曲线。结合河南省4个大型岩溶充水煤矿防治水实例,以大型放水试验取得的降深和涌水量之比作为评价指标,研究了矿井疏水降压的适宜性,可为矿井疏放水提供参考。
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关键词
底板承压水
水害防治
疏水降压
放水试验
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职称材料
极松软厚煤层超高巷道顶部高泡材料充填体强度确定
被引量:
4
5
作者
王旭锋
贾俊飞
+4 位作者
杨战标
赵万里
王纪尧
杨培举
杨前
《采矿与岩层控制工程学报》
北大核心
2023年第4期73-83,共11页
极松软厚煤层超高巷道采用顶部充填方式控制围岩稳定已取得了显著的技术效果,已有实践表明,顶部充填体强度对支护效果影响重大。为进一步提升该技术的综合经济效益,增加矿井焦煤产出率,提出采用高泡材料进行顶部充填,以减少材料用量和...
极松软厚煤层超高巷道采用顶部充填方式控制围岩稳定已取得了显著的技术效果,已有实践表明,顶部充填体强度对支护效果影响重大。为进一步提升该技术的综合经济效益,增加矿井焦煤产出率,提出采用高泡材料进行顶部充填,以减少材料用量和优化支护效果。通过建立超高巷道顶部充填体受力模型,得到了巷道顶部充填体水平及垂直方向的受载强度,确定了顶部充填体所需的强度及变形能;根据不同水灰比、发泡剂含量条件下高泡材料的力学特性,采用数值模拟方法确定了高泡材料的最佳配比,通过工业试验验证了支护效果。研究结果表明,巷道高度为3~6 m时,顶部充填体水平及垂直方向最大受力载荷分别为0.48 MPa和1.37 MPa;巷道高度为6 m时,顶部充填体所需变形能应大于1.17 MPa;将水灰比为3∶1、发泡剂含量为0.03%的充填体充填至巷道顶部,数值模拟及现场的巷道两帮最大位移分别为220 mm和163 mm,满足工作面安全开采要求。研究结果可为类似条件的巷道围岩控制提供借鉴。
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关键词
极松软厚煤层
超高巷道
高水高泡材料
材料性能
控制效果
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职称材料
刮板输送机用隔爆兼本质安全型交流变频器研发
被引量:
11
6
作者
林勇
董淑棠
+1 位作者
申生太
闫三功
《煤炭科学技术》
CAS
北大核心
2016年第5期166-171,共6页
针对刮板输送机在轻载、空载运行时整机效率低、电网功率因数低、多机拖动存在功率不平衡、启动力矩不足难启动、启动时存在机械冲击和电网冲击等问题,探讨了刮板输送机的工况特点及其对变频器的特殊要求;阐述了刮板输送机用隔爆兼本质...
针对刮板输送机在轻载、空载运行时整机效率低、电网功率因数低、多机拖动存在功率不平衡、启动力矩不足难启动、启动时存在机械冲击和电网冲击等问题,探讨了刮板输送机的工况特点及其对变频器的特殊要求;阐述了刮板输送机用隔爆兼本质安全型交流变频器的组成、工作原理及主要技术参数;研究了直接转矩控制、过载能力解决、节能运行控制、多机驱动功率平衡、变频器电磁干扰的途径及抑制措施等特殊控制技术;介绍了刮板输送机隔爆兼本安型交流变频器在西铭煤矿、樟村煤矿等4个煤矿的井下典型应用情况,结果表明:该设备使用可靠,运行稳定,节能降耗优势明显,可以满足井下1 140 V供电的刮板输送机使用要求。
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关键词
刮板输送机
变频器
综采工作面
节能降耗
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职称材料
论深部软岩巷道支护技术系统工程方法
被引量:
8
7
作者
王新军
翟加文
《矿业安全与环保》
北大核心
2012年第5期77-80,共4页
针对以持续变形、流变为主要特征的深部软岩巷道支护问题,分析了传统施工与支护方法存在的多方面薄弱点,结合矿区实践,提出了从巷道的层位选择、断面大小与形状设计、施工工艺、支护方式、维护方法等全过程考虑巷道支护的系统工程方法,...
针对以持续变形、流变为主要特征的深部软岩巷道支护问题,分析了传统施工与支护方法存在的多方面薄弱点,结合矿区实践,提出了从巷道的层位选择、断面大小与形状设计、施工工艺、支护方式、维护方法等全过程考虑巷道支护的系统工程方法,以指导软岩巷道支护工作中的各个环节,对提高巷道的支护质量与效果,解决软岩巷道支护难的问题具有重要的理论和实际意义。
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关键词
软岩巷道
系统工程
主动支护
被动支护
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职称材料
工程结算审计工作应用及探讨
被引量:
3
8
作者
路伟
《财会通讯(上)》
北大核心
2011年第1期99-100,共2页
工程(竣工)结算是指在工程竣工并经验收合格后,对照原设计施工图,将有增减变化的内容,按照编制施工图预算的方法和规定,对原施工图预算进行相应的调整,进而确定工程实际造价并作为最终结算工程价款的经济文件。工程(竣工)决算是一...
工程(竣工)结算是指在工程竣工并经验收合格后,对照原设计施工图,将有增减变化的内容,按照编制施工图预算的方法和规定,对原施工图预算进行相应的调整,进而确定工程实际造价并作为最终结算工程价款的经济文件。工程(竣工)决算是一个建设项目实际支出的一切费用的总和,包括竣工结算、设备购置费、土地征用费、勘察设计费、项目监理费等费用,一般由施工单位的专业人员编制,然后交由业主单位的具体负责部门初审,
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关键词
工程结算
审计工作
施工图预算
应用
工程竣工
人员编制
设备购置费
土地征用费
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职称材料
地面低压注浆封堵斜井井筒明槽回填段潜水技术
被引量:
3
9
作者
翟加文
王国合
刘信
《矿业安全与环保》
北大核心
2012年第4期49-51,共3页
朝川矿一井新施工胶带运输机斜井明槽段回填后,第四系潜水通过疏松回填土渗漏涌入井筒内,涌水量达35 m3/h左右。根据矿井安全生产和相关技术规定,结合回填段回填矸石结构、固结程度、不同深度和注浆技术不断发展等情况,在不影响井筒设...
朝川矿一井新施工胶带运输机斜井明槽段回填后,第四系潜水通过疏松回填土渗漏涌入井筒内,涌水量达35 m3/h左右。根据矿井安全生产和相关技术规定,结合回填段回填矸石结构、固结程度、不同深度和注浆技术不断发展等情况,在不影响井筒设备安装的情况下建立地面注浆站,采用大密度浅孔、水泥—粉煤灰与水泥—水玻璃不同浆液、低注浆压力等技术,对井筒疏松回填段进行注浆封堵,使回填段渗水量降到1 m3/h以下,取得了良好效果。
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关键词
斜井明槽
潜水
低压注浆
封堵
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职称材料
题名
煤矸石在绿色矿山建设中的规模化利用技术研究进展
被引量:
5
1
作者
史全林
龙力华
杨前
王少辉
谢大伟
机构
中国
矿
业大学煤
矿
瓦斯与火灾防治教育部重点实验室
中国
矿
业大学煤
矿
灾害防控全国重点实验室
平顶山天安煤业股份有限公司朝川矿
平顶山
天安
煤业
股份有限公司
六
矿
出处
《煤田地质与勘探》
北大核心
2025年第3期113-125,共13页
基金
国家自然科学基金项目(52004278)
江苏省科协青年科技人才托举工程项目(JSTJ-2023-XH002)。
文摘
【背景】我国煤矸石固废产量大、堆存量持续增加,长期堆放会造成土地资源的浪费且污染矿区环境。利用煤矸石制备高附加值化工产品、提取有用元素等固废处理方式,存在消纳能力不足等问题,难以满足大宗固废规模化处置利用和绿色矿山建设要求。【进展】煤矸石在矿区复垦、井下充填等领域综合利用,是实现其规模化处置利用的重要发展方向。系统总结了煤矸石的物理化学特性及其资源属性,并分析了煤矸石长期堆放对矿区大气、土壤、水体等影响;以绿色矿山建设为出发点,重点介绍了煤矸石作为塌陷区复垦、地聚物注浆、固体充填、膏体充填及似膏体充填等材料的固废规模化处置与利用技术的原理、发展及应用效果。发现煤矸石复垦材料能够改善土壤性质、促进植物生长,但存在短期内重金属迁移污染环境等问题;煤矸石作为地聚物注浆材料实现了煤矸石重金属物质的有效固化,降低了重金属元素释放对环境的危害;煤矸石固体充填技术具有煤矸石处理工艺简便、辅助材料使用少的优势,但面临充填效果不均匀、污染地下水等挑战;归纳了煤矸石膏体充填材料、似膏体充填材料的原料配方及流动性优势,分析了材料的微观水化机理与流动特性,为矿井充填开采提供了关键技术支撑。最后提出目前煤矸石存在活性难以充分激发并利用、应用缺乏前期分类预处理、井下充填注浆利用成本高以及规模化利用缺乏激励性政策支持等问题。【展望】为进一步推动煤矸石在矿区的安全高效、风险可控及规模化利用,未来将重点围绕煤矸石低成本复合活化方法、煤矸石固废利用过程环境友好性评估、煤矸石矿化封存CO_(2)与负碳利用等开展研究,为煤矸石“绿色−高效−高值”综合利用路径发展提供思路,提高煤矸石的规模化利用和风险防范能力,促进固废利用与绿色矿山建设的协同发展。
关键词
绿色矿山
煤矸石
固废利用
复垦
充填
活化
负碳
Keywords
green mine
coal gangue
solid waste utilization
reclamation
filling
activation
carbon-negative
分类号
TD167 [矿业工程—矿山地质测量]
X75 [环境科学与工程—环境工程]
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职称材料
题名
朝川矿一井21070工作面突水原因分析
被引量:
2
2
作者
翟加文
机构
平顶山天安煤业股份有限公司朝川矿
出处
《矿业安全与环保》
北大核心
2011年第2期57-59,共3页
文摘
朝川矿一井水文地质条件复杂,二1煤层安全开采受到底部石炭系太原组薄层灰岩和寒武系灰岩岩溶承压水突水威胁。在二1-21070工作面回采过程中,发生1次底板涌水量为740 m3/h的突水事故。从突水位置及其附近断层、地层结构上看,突水水源可能是石炭寒武系灰岩岩溶水,但通过水质识别、水量和水位动态资料分析,并结合井田水文地质条件综合判断,突水水源实际是小煤窑采空区积水,通过采动裂隙及断层以越流方式间接补给了煤层底板岩溶水。通过采用充填法对小煤窑井口进行处理,并对工作面断层附近底板进行了注浆加固,使二1-21070工作面实现了安全开采。
关键词
老空水
岩溶水
突水
分类号
TD745 [矿业工程—矿井通风与安全]
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职称材料
题名
复杂建筑群下煤矿采动影响关系评价
被引量:
2
3
作者
王新军
机构
平顶山天安煤业股份有限公司朝川矿
出处
《矿业安全与环保》
北大核心
2013年第5期87-90,95,共5页
文摘
依据朝川煤矿一井己三采区"三下冶开采的实际地质条件,设计了全采、条采、部分全采、充填开采等4种开采方案,并对4种开采方案的采动影响进行分析评价,经过方案对比,考虑开采技术成熟度、采后沉降对环境的影响、资源回收、经济效益等多方面因素,推荐采用充填开采方案。
关键词
复杂建筑群
煤矿开采
方案设计
抗变形分析
采动影响评价
Keywords
complex buildings
coal mining
scheme design
anti-deformation analysis
mining influence and evaluation
分类号
TD823.83 [矿业工程—煤矿开采]
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职称材料
题名
井下疏水降压防治水措施的适宜性分析
被引量:
21
4
作者
王新军
潘国营
翟加文
机构
平顶山天安煤业股份有限公司朝川矿
河南理工大学
出处
《煤炭科学技术》
CAS
北大核心
2012年第11期108-111,共4页
文摘
为有助于华北岩溶充水煤矿的疏放水工作,采用均衡原理分析了矿井疏放水时涌水量的构成,总结出矿井疏放水常见的3种水位动态变化曲线,即弱富水但补给充沛含水层的快速下降和快速稳定型曲线、富水性差和缺乏补给含水层的近直线状下降曲线、强富水性和强补给含水层的平缓分段下降曲线。结合河南省4个大型岩溶充水煤矿防治水实例,以大型放水试验取得的降深和涌水量之比作为评价指标,研究了矿井疏水降压的适宜性,可为矿井疏放水提供参考。
关键词
底板承压水
水害防治
疏水降压
放水试验
Keywords
pressurized water under seam floor
water disaster prevention and control
water pumping and pressure releasing
water drainage test
分类号
TD12 [矿业工程—矿山地质测量]
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职称材料
题名
极松软厚煤层超高巷道顶部高泡材料充填体强度确定
被引量:
4
5
作者
王旭锋
贾俊飞
杨战标
赵万里
王纪尧
杨培举
杨前
机构
中国
矿
业大学
矿
业工程学院
平顶山
天安
煤业
股份有限公司
十一
矿
平顶山
天安
煤业
股份有限公司
煤炭开采利用研究院
平顶山天安煤业股份有限公司朝川矿
出处
《采矿与岩层控制工程学报》
北大核心
2023年第4期73-83,共11页
文摘
极松软厚煤层超高巷道采用顶部充填方式控制围岩稳定已取得了显著的技术效果,已有实践表明,顶部充填体强度对支护效果影响重大。为进一步提升该技术的综合经济效益,增加矿井焦煤产出率,提出采用高泡材料进行顶部充填,以减少材料用量和优化支护效果。通过建立超高巷道顶部充填体受力模型,得到了巷道顶部充填体水平及垂直方向的受载强度,确定了顶部充填体所需的强度及变形能;根据不同水灰比、发泡剂含量条件下高泡材料的力学特性,采用数值模拟方法确定了高泡材料的最佳配比,通过工业试验验证了支护效果。研究结果表明,巷道高度为3~6 m时,顶部充填体水平及垂直方向最大受力载荷分别为0.48 MPa和1.37 MPa;巷道高度为6 m时,顶部充填体所需变形能应大于1.17 MPa;将水灰比为3∶1、发泡剂含量为0.03%的充填体充填至巷道顶部,数值模拟及现场的巷道两帮最大位移分别为220 mm和163 mm,满足工作面安全开采要求。研究结果可为类似条件的巷道围岩控制提供借鉴。
关键词
极松软厚煤层
超高巷道
高水高泡材料
材料性能
控制效果
Keywords
extremely soft thick coal seam
ultra-high roadway
high water high foam material
material properties
control effect
分类号
TD353.7 [矿业工程—矿井建设]
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职称材料
题名
刮板输送机用隔爆兼本质安全型交流变频器研发
被引量:
11
6
作者
林勇
董淑棠
申生太
闫三功
机构
大同煤
矿
集团
公司
金庄
煤业
有限
责任
公司
太原惠特科技
有限公司
潞安
矿
业(集团)
有限
责任
公司
漳村煤
矿
平顶山天安煤业股份有限公司朝川矿
出处
《煤炭科学技术》
CAS
北大核心
2016年第5期166-171,共6页
文摘
针对刮板输送机在轻载、空载运行时整机效率低、电网功率因数低、多机拖动存在功率不平衡、启动力矩不足难启动、启动时存在机械冲击和电网冲击等问题,探讨了刮板输送机的工况特点及其对变频器的特殊要求;阐述了刮板输送机用隔爆兼本质安全型交流变频器的组成、工作原理及主要技术参数;研究了直接转矩控制、过载能力解决、节能运行控制、多机驱动功率平衡、变频器电磁干扰的途径及抑制措施等特殊控制技术;介绍了刮板输送机隔爆兼本安型交流变频器在西铭煤矿、樟村煤矿等4个煤矿的井下典型应用情况,结果表明:该设备使用可靠,运行稳定,节能降耗优势明显,可以满足井下1 140 V供电的刮板输送机使用要求。
关键词
刮板输送机
变频器
综采工作面
节能降耗
Keywords
scraper conveyor
frequency converter
fully mechanized coal mining face
energy saving and consumption reduction
分类号
TD528 [矿业工程—矿山机电]
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职称材料
题名
论深部软岩巷道支护技术系统工程方法
被引量:
8
7
作者
王新军
翟加文
机构
平顶山天安煤业股份有限公司朝川矿
出处
《矿业安全与环保》
北大核心
2012年第5期77-80,共4页
文摘
针对以持续变形、流变为主要特征的深部软岩巷道支护问题,分析了传统施工与支护方法存在的多方面薄弱点,结合矿区实践,提出了从巷道的层位选择、断面大小与形状设计、施工工艺、支护方式、维护方法等全过程考虑巷道支护的系统工程方法,以指导软岩巷道支护工作中的各个环节,对提高巷道的支护质量与效果,解决软岩巷道支护难的问题具有重要的理论和实际意义。
关键词
软岩巷道
系统工程
主动支护
被动支护
分类号
TD353 [矿业工程—矿井建设]
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职称材料
题名
工程结算审计工作应用及探讨
被引量:
3
8
作者
路伟
机构
平顶山天安煤业股份有限公司朝川矿
出处
《财会通讯(上)》
北大核心
2011年第1期99-100,共2页
文摘
工程(竣工)结算是指在工程竣工并经验收合格后,对照原设计施工图,将有增减变化的内容,按照编制施工图预算的方法和规定,对原施工图预算进行相应的调整,进而确定工程实际造价并作为最终结算工程价款的经济文件。工程(竣工)决算是一个建设项目实际支出的一切费用的总和,包括竣工结算、设备购置费、土地征用费、勘察设计费、项目监理费等费用,一般由施工单位的专业人员编制,然后交由业主单位的具体负责部门初审,
关键词
工程结算
审计工作
施工图预算
应用
工程竣工
人员编制
设备购置费
土地征用费
分类号
F284 [经济管理—国民经济]
F239.63 [经济管理—会计学]
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职称材料
题名
地面低压注浆封堵斜井井筒明槽回填段潜水技术
被引量:
3
9
作者
翟加文
王国合
刘信
机构
平顶山天安煤业股份有限公司朝川矿
中平能化建工集团勘探工程处
河南省许平
煤业
有限公司
工程计划处
出处
《矿业安全与环保》
北大核心
2012年第4期49-51,共3页
文摘
朝川矿一井新施工胶带运输机斜井明槽段回填后,第四系潜水通过疏松回填土渗漏涌入井筒内,涌水量达35 m3/h左右。根据矿井安全生产和相关技术规定,结合回填段回填矸石结构、固结程度、不同深度和注浆技术不断发展等情况,在不影响井筒设备安装的情况下建立地面注浆站,采用大密度浅孔、水泥—粉煤灰与水泥—水玻璃不同浆液、低注浆压力等技术,对井筒疏松回填段进行注浆封堵,使回填段渗水量降到1 m3/h以下,取得了良好效果。
关键词
斜井明槽
潜水
低压注浆
封堵
分类号
TD265.4 [矿业工程—矿井建设]
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