深部矿井水地下调蓄系统研究

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针对蒙陕地区深部矿井涌水量大、 污水比例高、 资源化利用率低等问题,研究利用采空区建设地下调蓄系统以稳定矿井涌水量、 净化污水、 降低水处理压力、 提高矿井水利用率.根据煤层埋藏和开采条件,从调蓄系统建设条件和选址原则、 容水量计算、 水质保障、 隔离工程建设条件、 强矿压影响、 安全性保障、 经济和环境效益等角度,对矿井水地下储存、 净化与调蓄进行了可行性研究.利用呼吉尔特矿区门克庆煤矿采空区建设形成矿井水调蓄系统示范工程,取得了良好的经济与环境效益.
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多孔两相混合基质膜由微孔聚合物和多孔颗粒混合制备而成,聚合物基质和掺杂颗粒的双重多孔特性使其展现出极高的气体渗透通量.然而,微孔聚合物高度扭曲和刚性的结构抑制了聚合物链段的自我重排,导致聚合物和掺杂颗粒间的弱相互作用,易于出现颗粒团聚以及无选择性的界面间隙,严重损害膜的气体筛分性能.首先讨论了不同类型的多孔掺杂颗粒[如金属有机骨架(MOFs)、共价有机骨架(COFs)和多孔芳香骨架(PAFs)等]对混合基质膜性能的影响,再论述了多孔两相膜中提高掺杂颗粒在聚合物基质中的分散性以及增强聚合物-掺杂颗粒间界面相
热致相分离(TIPS)法是相转化法中重要的一种制备聚合物微孔膜的方法,本文以聚丙烯(PP)、聚偏氟乙烯(PVDF)、乙烯-三氟氯乙烯共聚物(ECTFE)、醋酸纤维素(CA)等4种膜材料为主线,详细介绍了清华大学TIPS法制膜技术从基础研究、关键技术突破到产业化的发展历程,及其在水处理工程中的应用情况.
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大规模的膜技术研究发端于人类对海水淡化的重大需求.天津大学海水淡化与膜技术研究中心从20世纪60年代即开始海水淡化和膜技术的研究,是国内早期研究膜法海水淡化技术的团队之一,主持了国家早期多级闪蒸海水淡化装置的研发攻坚.80年代以后,研究中心在成膜机理和膜过程等方面做出诸多贡献,逐步奠定了团队在膜科学与技术领域的研究基础.进入21世纪,特别是近十几年来,中心更加注重原始创新和成果转化,在高效节能海水淡化膜的制备机理及应用、能源气体纯化及CO2捕集用膜的制备机理及工业示范、电池用膜、膜曝气膜生物反应器、反渗透
为了研究羊场湾煤矿上行开采条件下合理巷道断面形状选择问题,通过理论计算二煤开采后的“两带”高度,现场实测采空区覆岩破坏范围,总结不同巷道断面形状的优缺点及适用范围,采用FLAC3D数值模拟软件模拟研究了上行开采条件下巷道围岩的受力与变形破坏特征,并进行了现场验证.研究表明:二煤开采后,裂隙带高度约为38.75~49.95m,围岩完整性较低,上行开采巷道位于裂隙带内;模拟得出了直墙半圆拱形断面巷道在上行开采条件下围岩稳定性最好,微拱形次之,矩形最差;结合数值模拟分析与现场验证最终确定了采用微拱形断面最为合适
为实现复杂条件下千米深井的安全高效开采,在分析矿井资源条件基础上,结合地面布置及矿区生产经验,从开拓方式、 井口位置选择、 井筒数目、 首采区巷道布置及采煤工艺等方面进行研究,确定了信湖矿井合理的开拓开采系统及采煤工艺.联合试运转表明,各系统运行稳定可靠,日产原煤约8000t,在籍人员1000人,达到了一井一面一千人的预期目标.
为了保证范各庄矿7、8、9、12煤近距离煤层开采中上下煤及邻近工作面巷道支护稳定及优化采面布置,通过底板滑移线理论计算,得出上下层工作面巷道合理内错距离为2~3倍巷宽,12煤3125S面与上覆面间距较大,经受采动破坏较小,8煤2285S面和9煤3191S面受采动影响较大.UDEC模拟显示,7煤首采后形成显著的煤柱应力区,底层煤中峰值应力可达原岩应力的3~4倍,下层工作面巷道应内错避开布置,8煤至12煤开采可对上覆煤柱区大幅卸压,应力峰值为2~2.5倍原岩应力.临近工作面巷道采用6~12m煤柱,上下工作面巷
针对特厚煤层综放开采沿空掘巷时宽煤柱护巷效果不佳,煤壁片帮、 围岩变形量大、煤炭资源浪费严重等现状.以伊犁潘津工业煤矿2302工作面回风巷为工程背景,基于极限平衡理论探究了侧压系数、 采高、 埋深及煤柱支护阻力等因素对窄煤柱宽度的影响规律.结果表明,随着前三者逐渐增大,煤柱宽度也随之增大,后者反之;煤柱合理宽度取值范围的上下极限差值也随之增大,而后者几乎不发生变化.此外,结合现场地质条件,确定了窄煤柱宽度为6m,同时采用数值计算验证了其合理性,并在2302工作面回风巷进行了工业性试验.现场结果表明,6m窄
对赵固煤矿低温余热利用项目进行了测试,发现该余热利用系统运行稳定,但多低温热源并联热能利用率偏低,采用TRNSYS软件建立了系统的模型,利用现有的系统验证了模型的正确性,并利用模型分析了多低温热源串联热能利用率,结果表明,多低温热源串联比并联热能利用率更高,为系统的优化指明了方向,为同类型项目的设计提供了借鉴.
针对深井软岩巷道穿厚煤层碎裂顶板区围岩控制技术难题,通过现场调查,分析工程破坏特点,结合钻孔窥视分析结果,得出巷道围岩变形失稳原因为破碎岩体降低了内层锚网的支护性能,未能与围岩形成统一承载体,围岩松动圈扩大及变形不均匀致使U型棚支护性能降低,支护阻力不足,围岩扩容膨胀,发生破坏.提出通过超前预注浆和组合金属骨架实现破碎围岩改性、 围岩应力优化,形成稳定的承载结构,进而实现破碎岩体的二次承载,强化内层锚网支护效果,做到内锚有效、 外架可靠.以此提出“超前预支护+内锚外架联合控顶+锁腿控帮+喷注补强+底板控水