摘要：煤矸石是进行煤矿采动空间注浆的重要材料,在粉碎制浆以后管道输送过程中,面临淤积堵管、摩阻损失以及管道承压安全性等问题,影响注浆效率。结合注浆实践,对中低浓度煤矸石浆液(质量浓度小于50%)的基本性质、流体类型以及管道输浆的流态、临界流速、摩阻损失和耐压能力等参数进行了系统研究。通过测试分析,发现中低浓度煤矸石浆液流体类型为牛顿体,管道输浆流态一般处于紊流的水力光滑区-混合摩擦区;演算了不同浆液浓度(体积浓度0.16~0.22、固相粒度(0.15~1.18mm))条件下临界流速(费祥俊公式与WASP公式对照),取值为1.2~1.9m/s(管道内径D=76mm);输浆摩阻损失本质上取决于比摩阻R(水力坡降),最敏感因子是管径(R∝D^(~5))。针对母杜柴登管道输浆实际,认为其堵管风险低,管道承压满足安全性要求,比摩阻理论值与实测值吻合;同时,鉴于目前比摩阻偏高,建议调整管道内径,由当前76mm提升至88mm及以上,比摩阻可下降一半以上。研究可用于指导中低浓度煤矸石浆液管道输送设计,为管道输浆的安全与高效提供理论依据。

摘要：矿井水回灌是一种经济环保的矿井水处理技术。鄂尔多斯地区矿井排水量大、矿化度高,采用回灌技术进行矿井水处理,将刘家沟组砂岩含水层作为回灌目的层,从储水地层条件及水质影响方面分析其可注性,认为该层位符合注水条件。结合实际经验提出了回灌方案,模拟预测了长期回灌条件下刘家沟组的流场变化以及最大回灌量。以上研究表明,刘家沟组含水层可作为回灌层,并能够为类似深部地层矿井水回灌提供基础设计依据。

摘要：覆岩离层注浆技术实施过程中,制浆机、注浆泵及输浆管路设计选型影响到项目实施稳定性,选型过程中,要确定粉煤灰量(干粉)及浆体量,这些参数直接决定注浆设备选型及输送管路设计。本文以山西赵庄二号井2307、2309工作面覆岩离层注浆工程项目为背景,完成了注浆设备的选型,实现了矿井采空区塌陷治理。

摘要：针对地表塌陷、水资源破坏、煤基固废堆积等问题,系统性提出了煤炭绿色开采“减沉、增载、处废、控水”一体化的多元耦合注浆技术体系,并成功示范。具体内容有:(1)综合利用理论分析、数值模拟、现场探测(钻探、超声成像、井下电视、光纤监测)等手段,研究了采动空隙空间与原生裂隙空间发育演化规律,尤其是将分布式光纤技术应用于离层空间探测,实现了注浆空间的精准识别。(2)利用煤基固废(煤矸石、粉煤灰)等制备了应用于不同场景的多源无机高性能注浆材料,将煤矸石作为离层注浆材料实现了规模化处置,同时研发了具有水下抗分散性、高体积系数、高塑性强度的新型KEP注浆堵水材料。(3)将丛式井技术运用到离层注浆孔钻探施工,有效规避采动超前破坏;集成研制了全天候、高泵压、大流量智能化注浆系统;应用补强注浆工艺,强化注浆减沉效果。(4)提出了注浆效果监测检测技术体系,重点阐述了钻探取芯与测井相结合的钻孔检测方法。(5)形成了以离层注浆减沉处废、垮落带注浆处废、老空区注浆增载处废和顶板裂隙注浆控水为核心的智能化技术体系,并在夏店煤矿、新浦磷矿、曹家滩煤矿、高家堡煤矿进行了工程示范,为我国绿色矿山建设提供了新思路。

摘要：在分析研究地勘和煤炭行业形势的基础上,结合新时代需求、存在的问题及面临的挑战,探讨了传统煤田地质转型升级新方向和具体实现路径,提出传统煤田地质由专注于煤炭资源勘查工作向资源与环境并重的城市地质、农业地质、海洋地质、旅游地质、生态地质等方向转型,由找煤服务向“为煤炭资源全生命周期提供地质技术保障”升级的具体思路,助力煤炭地质行业实现高质量发展。