矿山充填工艺技术的发展及似膏体充填新技术

实验研究

胡　华　孙恒虎

(中国矿业大学北京校区资源系?北京100083)

摘　要　文章回顾了充填工艺技术的发展历程,分析了各种充填方式的利弊,并对管道输送特性、充填效果进行了定性比较。结合现代充填发展趋势,提出了似膏体充填新思想,论述了似膏体充填的关键技术及研究思路,并对已取得的研究成果作了简要介绍。

关键词　充填技术　似膏体充填　关键技术

DEVE LOPMENT OF BACKFI LL TECHN OLOG Y AN D THE

NEW BACKFI LL PR OCESS USING PASTER2L IKE MATERIAL

Hu Hua　Sun Henghu

(China Mining Technology University100083)

Abstract:In a brief reviewing of development of backfill technology,the advantages and disadvantages of various backfill methods are compared.Based on analysis of development trend of backfill technology,the conception of paster2like fill material,its characteristics by pipeline transportation,its performance and crucial points are introduced.

K eyw ords:Backfill technology,Paster2like backfill material,Crucial points of technology

1　前　言

进入21世纪,矿山开采将转向深部矿体、“三下矿体”以及其它复杂难采矿体。地压控制问题将日益突出,并成为深部高效、安全作业的主要障碍。胶结充填是深部及复杂应力环境下地压控制的有效途径之一,因此,充填采矿法和充填工艺技术越来越受到人们的重视。充填工艺技术也在充填采矿法不断改造与发展的过程中得到创新与进步。一方面通过对充填材料和充填体物理力学性质的认识,研究开发来源广泛、成本低廉、便于制浆和输送、充填体强度高的新型充填材料;另一方面,通过对充填体力学作用机理的探讨,结合采矿作业要求,研究新的充填工艺和方式。正是在此基础上,结合现代矿山充填技术发展的趋势,逐渐形成了似膏体充填新思想,研究了一种新的充填技术。

2　矿山充填工艺技术的发展

211　水砂充填

早在19世纪中叶,地下开采的大部分矿产采用横撑支护的空场采矿法,但用这种方法开采厚大矿体时,造成矿石的巨大损失、井下灾害的发生和矿山服务期限的缩短。1864年在美国宾夕法尼亚的一个煤矿区进行了第一次水砂充填,以保护一座教堂的基础。随着南非、德国、澳大利亚、中国(首先是煤矿)等国家试验了矿山水砂充填。进入20世纪后,美国和加拿大发展了基于采用选厂分级尾砂进行水砂充填的充填工艺,在悬浮液输送固体物料、水力旋流器脱泥等方面取得了进步。实现了低浓度(35%～70%)泵压或自流输送的水力充填采矿。但充填料中过量的-325目细粒留在充填分层的表面;形成的充填体没有凝聚力,无法形成稳固的、能够自立的帮壁,使回采作业难以继续进行。

212　低浓度胶结充填

20世纪60年代中期,普遍采用了硅酸盐水泥或其它胶凝材料添加到低浓度水砂充填料中,既提高了充填体的强度,又易于实现水力输送。由于水砂充填与胶结充填结合,促进了原有采矿方法的改进和实现机械化作业,提高了采矿方法的适应性,

推动了采矿技术的进步。同时两相流理论及浆体管道输送理论得到发展。但该工艺在使用中存在料浆凝固慢、离析分层、强度低且不均匀等现象;井下脱水时胶凝材料及细粒级尾砂流失;井下废水、细泥污染环境,排水、排泥费用高;采场回采周期长,生产能力低等问题,需进一步改进和提高。213　高浓度胶结充填

该工艺的研究始于20世纪70～80年代。是指砂浆浓度接近或大于临界流态浓度而小于极限可输送浓度的充填工艺。浓度范围一般为70%～78%,靠自流或泵送实现高浓度的管道输送。高浓度料浆固体颗粒在横断面上呈均匀分布状态,在流动过程中很少有固体颗粒之间的相对位移,因而不易发生离析和沉淀。另外还具有充填体力学性能良好,强度高,采场脱水量少,胶结材料的用量大幅度降低等优点,因此得到了一定程度的发展。为实现高浓度充填,研制成功了新型离心式浓密机,使尾矿底流能达到含固体物重量76%～85%,溢流浓度为5%～15%。中国的凡口铅锌矿从1982年开始与长沙矿山研究院和长沙有色冶金设计研究院合作,进行了“高浓度全尾砂胶结充填新工艺和装备试验研究”。并于1991年通过了原中国有色金属工业总公司组织的鉴定。试验中采用了高效浓密、活化搅拌、自动输送等新工艺,尾砂利用率超过90%。充填料浆重量浓度为70%～76%。但生产实践中依然存在制浆技术难度大的问题,尤其是利用全尾砂造浆时,难以达到预期的浓度;高浓度料浆输送也存在一定的困难;输送及参数控制设备技术要求高,不适合一般矿山使用,在目前的条件下难以全面推广应用。

214　全尾砂膏体泵送充填

鉴于传统的分级尾砂充填的一些缺点,德国和前苏联等国家在70年代开展了全尾砂膏体泵送充填技术研究,形成了膏体泵压输送充填新工艺,并用于矿山充填。其后,南非、加拿大、美国、澳大利亚也开展了试验研究。全尾砂膏体泵送充填的特点是料浆浓度大,其重量浓度可达75%～85%,呈牙膏状。由于膏体的塑料粘度和屈服切应力大,必须采用加压输送。膏体料浆象塑性结构体一样在管道中作整体运动,膏体中的固体颗粒一般不发生沉淀,层间也不出现交流,膏体在管路中呈柱状流动。膏体充填料的内摩擦角较大,凝固时间短,能迅速对围岩和矿柱产生作用,减缓空区闭合。这种高质量的充填体特别适用于深部高应力区采空区的充填。中国的金川有色金属公司从1987年开始与北京有色冶金设计研究院合作进行了“全尾砂膏体充填新工艺及装备研究”,1991年通过鉴定。

该充填工艺技术的主要优点是:尾砂利用率高,一般为90%～95%,主要取决于脱水设备和技术。而分级尾砂的利用率一般只有50%～60%;充填料浆浓度高,减少了水泥用量,降低了充填成本;充填体沉缩率小,接顶率高,充填质量好,强度高;采场无任何溢流水,改善了井下作业环境,节省了排水及清理污泥的费用。但全尾砂膏体泵送充填一次性投资大,尾砂脱水浓缩、储存和膏体泵压输送技术难度大。不适宜大范围推广应用。

215　高水速凝材料固结充填

1989年,中国矿业大学北京校区高水材料研究所孙恒虎教授成功研制出新型胶凝材料—高水固化速凝材料,并首创了高水固结充填采矿新工艺。该采矿新工艺是胶结充填技术的重大革新,它突破了传统水力充填的思维模式,克服了一般胶结充填中的诸多弊端和不足,使充填技术发展到一个新阶段。该充填工艺技术的实质是:以高水速凝固化材料作胶凝剂,使用全尾砂作充填骨料,按一定的配比加水混合后,形成高水固结充填料浆。根据工艺设备条件和现场技术的要求,充填料浆浓度在30%～70%之间变化,充入采场后不脱水便可以凝结为固态充填体。

该工艺技术突出的优点是:可将高比例水凝结为固态结晶体,从而使高水固结尾砂充填料浆在一般浓度条件下不脱水而变成固体;充填料浆凝固快,早期强度高,且初凝时间可以通过添加剂控制,大幅度地缩短采场回采周期,提高了采场生产率;井下不脱水,无环境污染;高水材料具有良好的悬浮性能,使充填料浆的悬浮性和流动性得到改善,易于实现中低浓度的料浆的水力输送。该工艺技术形成以后,便迅速在国内煤炭、有色金属、黄金等行业得到试验和推广,成为矿山充填技术进步的重要标志。但在长期使用过程中存在着高水速凝固化材料来源少,成本高等因素的制约。

3　似膏体充填新技术

311　充填技术发展趋势

从充填工艺的发展历程,可以看出其技术不断推陈出新,以满足矿山开采工艺的需求,提高开采经济效益,确保作业安全。未来充填工艺技术的发展趋势是:

(1)全尾砂充填方向。传统的水泥胶结充填采用分级尾砂,含泥及细粒级尾砂被排放到尾砂库。一方面增加了库坝的维护费用,另一方面造成环境

污染。现代充填技术不仅考虑采矿工艺的需要,还要考虑矿山开采废弃物的综合利用与处理,环境保护,减少污染的社会要求,实现无废害开采。因此,应完全、彻底地将全部尾砂用于井下回填。

(2)高浓度输送充填方向。高浓度充填可以减少胶凝剂的用量,降低充填成本;可以减少采场的脱水量,增大充填料浆的有效利用率,提高实际充填能力,同时减少了井下环境污染;可以明显改善充填体的物理力学性质,提高充填体的强度,有效控制地压,提高充填作用效果。

(3)研制新型胶结材料。新型胶结材料既满足使用全尾砂充填要求,又要达到采矿工艺所需的强度,同时要材料来源广泛,生产成本低廉。因此,新型胶结剂的开发与研制将是未来充填技术进步中地位最重要,发展潜力最大,前景最广阔的研究内容。它是充填技术发展水平的重要标志。目前已开始应用有一定活性的工业废弃物如炉渣、粉煤灰等作为胶结剂的主要组分。既满足了充填的技术要求,又综合利用了工业废弃物,走上了良性循环的发展道路。

312　似膏体充填新思想

回顾总结过去,预测展望未来,建立在多种理论和大量试验基础上的矿山似膏体充填新思想逐渐形成了。该技术集各种充填方式的优点于一体,克服其弊端与不足。其主要特点是:

(1)用新研制的全砂土固结剂作胶固剂。该新型胶凝剂一方面能固结全尾砂,甚至含大量泥土的

尾砂,胶结体强度高,各方面的性能均达到矿山充填的要求;另一方面还能代替水泥用于其它建筑行业。全砂土固结剂已由中国矿业大学北京校区高水材料与矿山工程研究所研制成功,各项技术参数已通过国家水泥质量监督检验中心检验,正逐步推向市场。

(2)实现高浓度、全尾砂管道输送。似膏体浓

度接近于膏体。采用全砂土固结剂配以骨料(全尾砂、砂土)制成的高浓度料浆外观象膏体,故称之为似膏体充填。

(3)料浆流动性能好。在料浆的制备过程中采

用了多项新技术,使似膏体料浆流动性能明显优于膏体和高浓度料浆的流动性,接近一般水力充填中等浓度料浆的流动性。能实现自流输送(倍线条件较好)或低压泵送充填。

(4)料浆进入采场后只需少量脱水,充填体质

量好,能满足各种强度的需要。井下无排水排泥污染。

总之,似膏体充填技术继承了一般水力充填中料浆流动性能好,易于实现管道输送的优点,同时又具有膏体充填浓度高,井下不脱水或少量脱水,充填质量好,强度高的优势。

313　几种充填方式的管道输送特性及充填效果定性对比

低浓度胶结充填、高浓度胶结充填、膏体充填、似膏体充填技术定性对比见表1。

表1

技术指标低浓度充填高浓度充填膏体充填似膏体充填

1胶凝材料水泥、粉煤灰等水泥水泥、粉煤灰等全砂土固结材料2骨料河砂、山砂、分级尾砂等全尾砂、河砂等河砂、山砂、全尾砂等全尾砂、砂土等3浆体重量浓度68%以下70%～78%75%～85%72%～78%

4流型、流态牛顿体、非均质流非牛顿体、似均质流非牛顿体、似均质流非牛顿体、似均质流5流动性最好一般,似粘塑性体流动不好,似固体状整体移动流动性好

6料浆输送形式自流输送自流或泵压输送高压泵输送自流或低压泵输送7脱水性大量脱水少量脱水微量或不脱水微量或少量脱水8强度特性抗压、抗剪强度低抗压、抗剪强度均好抗压、抗剪强度均高抗压抗剪强度均高9一次性投资小较大最大较小

10技术难度小较大最大较小

314　关键技术及研究思路

似膏体充填是一种全新的充填模式。充填胶凝材料的研制、似膏体料浆的制备、料浆的管道输送是三个主要环节。通过大量的理论分析论证和试验,前两个环节已获得突破性的进展。下一步的研究目标是进一步提高料浆的流动性,优化输送管路,减少流动阻力,最后达到均匀、稳定输送的目的。

其基本思路是:以流体力学、流变力学、细颗粒学、界面化学、胶体化学及分子间的作用力等理

论为基础,通过试验,分析测试似膏体料浆的流体、流变特性;通过调整细粒级配比、优化料浆粒级组成、添加微量减阻剂等措施,改变料浆内颗粒表面的性质,减少颗粒间的摩擦力,增加料浆的润滑性,达到提高料浆流动性的目的。

以料浆管道输送、相似模拟、计算机模拟、计算流体力学等理论为基础,研究似膏体料浆管道输送阻力特征及影响因素,优化设计管道输送系统及工作参数,减少管道输送过程中的阻力,最终实现稳定、均匀流动的目的。

研究线路如下:

胶凝材料研制充填骨料配制

　流体特性研究

　流变特性研究

似膏体料浆的制备添加剂的研制

阻力影响因素

流动性影响因素

管道输送规律

相似模拟试验　

　提高流动性,减少阻力

自动控制和监测设备系统

优化管路设计、系统参数稳定均匀输送

4　结　论

似膏体充填是在综合分析比较现有其它充填方式利弊的基础上,结合现代采矿工艺要求和充填发展趋势形成的集各种优势于一体的新充填模式。目前,在理论研究、材料开发、室内试验等方面作了大量的工作,取得了初步的成效。该技术的试验研究和探索对彻底解决现有矿山充填作业中存在的系列难题、提高充填技术整体水平具有理论和实际意义。为未来矿山转入深部开采提供了充填技术保障。

参考文献

〔1〕　孙恒虎,刘文永等,高水固结充填采矿,机械工业出版社,北京,1998年.

〔2〕　蔡嗣经编著,矿山充填力学基础,冶金工业出版社,北京,

1993年.

〔3〕　王可钦,管道两相流,清华大学出版社,北京,1986年.〔4〕　刘可任主编,充填理论基础,冶金工业出版社,北京,1993年.

〔5〕　(美)瓦斯普著,固体物料的浆体管道输送,水利出版社,北京,1984年.

〔6〕　王绍周等著,粒状物料的浆体管道输送,海洋出版社,北京,1998年.

(收稿日期:2001年3月29日)

〔作者简介〕　胡　华　中国矿大北京校区　高水材料与矿山工程研究所　博士研究生

孙恒虎　中国矿大北京校区高水材料与矿山工程研究所　所长　教授　博士生导师

我国西气东输的四条线路工程

我国西气东输工程包括有4个气田,4条路线。

第一是川东气田。它的路线是:沿长江到武汉,包括湖北省各主要城市,如宜昌、襄樊、枝城,然后到安徽的合肥,经江苏的南京、镇江、常州、无锡、苏州最后到上海。

第二是陕甘宁气田。分为两路:一路往东到北京,中远期到天津、济南;另一路往南到西安、河南信阳,然后与川东管道相接,经合肥、江苏,再到上海。

第三是青海气田。它的路线是:从西宁到兰州再到西安。

第四是新疆气田。它的路线是:从塔里木到乌鲁木齐再到青海的玉门、兰州等。

西气东输涉及的时间长、地域广,2005年为近期,涉及城市120个,7000万人口;2010年为中期,涉及260个城市,近2亿人口;远期长2020年,涉及到的城市和人口会更多。这4个气田,近期供气170亿m3,中期提供气源400亿m3,远期提供气源1000亿m3。

西气东输还包括海上气田,如海南、东海和渤海;另外还有进口天然气,主要供应深圳、珠海、珠江三角洲。

膏体充填开采项目简介

淄博矿业集团有限责任公司岱庄煤矿建筑物下矸石膏体充填开采项目简介淄博矿业集团有限责任公司岱庄煤矿二〇一〇年九月二十一日

前言2007年以来，岱庄煤矿面对资源严重匮乏的局面，牢固树立“资源有限，创新无限”的理念，立足矿井实际，转变生产方式，创新开采工艺，大力实施矸石膏体充填绿色开采技术，成功地实现了村庄条带煤柱的二次回采，为延长矿井服务年限提供了资源保障，为企业稳定、持续发展积蓄了后劲。一、项目背景岱庄煤矿是淄矿集团在济（宁）北矿区建设的第二对现代化大型矿井，地处济宁市城北城乡结合部，矿井开采范围内地面分布有3个镇78个自然村，1.3万多户，5万多人口，村庄压煤量高达80 %。自矿井移交生产管理以来，村庄压煤一直采用传统的条带开采技术，资源回收率不足47%；随着济宁市城区建设的加速及村庄的扩展，矿井压煤量与日俱增，可采储量锐减，资源面临枯竭。截至目前，岱庄煤矿已形成条带煤柱53个，遗留条带煤柱呆滞储量累计达到900万t。同时，经过矿井十多年的开采，地面形成了一座近120万m3的矸石山，矸石的堆放不仅占用土地，而且对周围环境会造成不同程度的影响。为此，岱庄煤矿提出了“建筑物下矸石膏体充填置换开采”研究课题，与中国矿业大学（徐州）和徐州中矿大贝克福尔科技有限公司合作，进行了建筑物下矸石膏体充填开采技术研究。二、矸石膏体充填开采技术应用情况岱庄煤矿矸石膏体充填开采项目于2008年1月由中国矿

业大学、徐州中矿大贝克福尔科技有限公司和岱庄煤矿完成了项目可行性研究报告和初步设计。经专家论证后组织实施。项目总投资概算为9551.0万元，截止目前，实际完成投资 10625万元。（一）充填原理项目主要是建立一套以煤矸石、电厂粉煤灰为主要集料的膏体充填系统，在遗留条带煤柱回采工作面面后，将煤矸石、粉煤灰、胶结料等固体废物制作成浆体，从地面通过充填泵经钻孔和管路充填到回采工作面面后采空区，凝固后形成以矸石膏体充填体为主的覆岩支撑体系，使地表变形始终保持在建（构）筑物安全的允许范围内，解决地表下沉问题，实现不迁村回收村庄条带煤柱的目的。（二）充填材料矸石膏体充填使用的材料是破碎煤矸石、电厂粉煤灰、胶结料（如水泥）和矿井水等。（三）充填系统矸石膏体充填系统主要由矸石破碎仓储系统、膏体搅拌制备系统、膏体泵送系统、工作面采煤及隔离充填系统四个子系统组成。（四）充填设备及设施 1.矸石破碎仓储系统：主要由前装机、板式给料机、鄂式破碎机、矸石分级筛、手选皮带、高细破碎机、振动除杂筛、

建筑工程新技术、新产品、新工艺、新材料应用

建筑工程新技术、新产品、新工艺、新材料应用 1 积极推广应用四新技术的措施积极开发“四新”技术，确保企业宗旨的完美实现。针对工程性质、规模、结构特点、技术复杂程度和施工条件等实际情况，制订项目应用新技术规划：a、粗直钢筋连接技术（电渣压力焊连接技术）。c、新型防水应用技术(高分子防水卷材)。d、新型模板应用技术（本工程采用胶合板防水模板）e、板面冷轧带肋钢筋应用技术。f、建筑节能与新型墙体应用。g、新型脚手架应用技术(脚手架采用悬挑脚手架)。h、计算机管理应用技术及统计技术应用技术。组织新技术示范项目的攻关、优化，解决关键性技术问题，加强领导，建立四新技术应用领导小组，层层落实责任到人，明确各有关专业技术人员的职责。项目新技术应用领导小组由公司总工程师、项目总工程师、项目施工技术部经理组成领导层，对科技目标的实现负责。对照新技术应用方案真正做到有组织、有计划、有措施，对该工程公司在人、财、物全力以赴，增添有关的设备，同时淘汰一部分消耗大、效益低、质量差、安全无保障的工艺、设备。制定各新技术应用专题施工方案，并交公司技术质量部审核，在公司总工程师审批及监理工程师审批后执行。加强队伍建设，培训一批技术骨干力量。公司将在机构设置上，向四新技术倾斜，发挥专业技术人员的作用，成立防水施工队，粗钢筋连接施工队，模板制作，安装专业等一列新技术应用施工专业队伍，并多层次，多渠道对有关领导、管理干部和工人进行技术教育和培训，确保持证上岗。及时总结、对所使用的每一种新技术、新工艺、新材料、新设备及时总结，遇到问题及时研究、请教，真正培养一批懂技术、会操作的新人。我们将在项目上组织一个全面质量管理QC小组，解决施工中的难点问题，大胆革新，采用新工艺、新技术、新材料用最小投入获得高质量的工程。建立激励与制约机制，体现以人为本的精神，在精神文明上提高员工的综合素质和内涵，充分展现员工的价值空间，不断促进员工人生价值的自我完善，同时这也会促进员工工作质量的持续改进。坚持不懈的思想工作，使项目员工充分发挥主观能动性及个人潜能，全体员工团结一致，奋发努力，精益求精。 2 清水砼施工技术与装饰质量

压裂防砂技术项目总结

项目名称：压裂防砂技术研究与实验负责单位：吐哈油田分公司开发事业部承担单位：吐哈油田分公司吐鲁番采油厂吐哈石油勘探开发指挥部钻采工艺研究院 2003年9月

负责单位负责人：金志鹏承担单位负责人：周自武刘建伟承担单位具体负责人：王宇宾刘兆江

目录二、油井出砂状况机理分析与评价 (6) 三、压裂防砂技术原理及特点 (8) 四、国内外技术状况 (10) 五、压裂防砂工艺技术研究 (11) 六、适合压裂防砂的支撑剂优选 (17) 七、低伤害压裂液的研究与优选 (18) 八、前期压裂防砂现场试验总结分析 (22) 九、压裂防砂试验下部工作安排 (25)

一、问题的提出吐哈油田雁木西油田和鲁克沁稠油油田都存在一个共同的问题，即油井出砂严重，影响了正常生产。雁木西油田储层中孔低渗，岩性以细砂岩为主，中孔细喉道，平均孔径58.2mm，孔吼直径均值8.04mm，胶结疏松。投产初期油井自喷产能低，出砂较严重，储层出砂造成了严重的地层伤害。采用烧结防砂筛管防砂后，见到了较好的防砂效果，但不能完全满足防砂稳产要求。同时，采用防砂管防砂其有效期一般都不长，粉细砂在井筒中逐渐堆积，使油井产量越来越低。鲁克沁稠油油田表现更加突出，由于地层出砂的影响，油井采油时率低，检泵周期很短，采用TBS防砂管有效期短，地层产能下降快。以鲁2井为例，鲁2井是鲁克沁区块的一口探井，试油时曾大量出砂，其中目前生产层（2341～2377m）共出砂0.56m3，日产稠油23.3m3/d。而其上层（2290～2320m）出砂达 4.3 m3，日产稠油13.8m3/d，日产水16.4m3/d。试油时累计出砂5.0m3。1998年挤水泥封堵（2290～2309.37m），1998年9月投产2341～2377m，产量一直在18m3/d以上，不出砂。生产15个月之后，掺稀泵泵压偏高，于1999年12月25日进行第一次检泵作业。发现单流阀入口4孔中有3孔被胶皮、碎石、油泥等杂质严重堵塞。投产后由于某些原因不能正常生产，1月28日该井再次上修。检查抽油泵被卡死，油井口袋内沉地层砂约32升。从开始作业至此，共产液18.72m3，折算采油砂比0.17%。试抽出液后开井生产48h后由于抽油杆不下行，光杆再次变形。此间产液37.76m3。 2月14日起原井杆柱，在1300m处发现断脱。改起油管，起完

新技术、新工艺应用

新技术、新工艺应用 1新技术应用的意义工民建筑是以手工操作为主的劳动密集型产业，建筑装饰市场的竞争日益加剧，施工企业的经济效益急剧下滑。如何用现代化技术手段改造传统产业，是摆在我们面前的重要课题。因此，在本工程的施工中，我们将积极采用新技术，通过科技进步提高工程科技含量，提高工程整体质到增加经济效益的目的。 2技术先进性的应用在本工程中我们将以工程的先进性为原则，在选择时考虑施工工艺，组织管理上体现先进性。 1、模板尽量采用工厂化、小型装配式钢模板材料施工。在工程中大量标准化模板构件施工。先进的工厂化成套模板施工与传统的手工制作为标志的生产方式相比主要有以下几个方面的优势：（1）稳定性高。装配式模板结构多采用优良模板配合钢管、槽钢支撑，其模板稳定性稳定性好，易于控制。（2）外观质量稳定，精度高。（3）缩短工期。一次配模和多次重复利用，可达到有效缩短施工总工期的目的。 2、采用激光测量仪进行测量作业，激光测量仪器具有操作简便、测量准确的特点。激光水准仪能够发射一条醒目的激光水平线，减少传统放线误差。

3、计算机应用。通过对计算机及局域网络系统实施有效管理，保证施工资料的有效、准确、完整和查找方便。实现资料、信息的共享，同时实现本工程各施工过程及装饰效果的计算机演示，达到直观、动画、连续的幻灯片自动画演示效果，为创优目标的实现提供必要保证。例如在工程影像资料的收集上，我们将按照《公司声像档案管理规范》及《国家档案管理规范》用数码相机及时将施工进度过程中的图像资料完整的储存在电脑中，并及时传回传公司总部，以便公司的职能部门能随时掌握工程的进度以做出的相应的正确判断。

(工艺技术)油田压裂新技术工艺

2012年4月8日星期日 1、黑油模型：指油质较重性质的油藏类型。黑油模型是最完善、最成熟，也是应用最为广泛的模型。是油藏数值模拟的基础，其它模型大都是黑油模型的扩展。（1）黑油模型的基本假设：（1）油藏中的渗流是等温渗流。（2）油藏中最多只有油、气、水三相，每一相均遵守达西定律。（3）油藏烃类只含有油、气两个组分。在油藏状态下，油气两组分可能形成油气两相，油组分完全存在于油相内，气组分则可以以自由气的方式存在于气相中，也可以以溶解气的方式存在于油相中，所以地层内油相为油组分和气组分的某种组合。在常规油田中，一般不考虑油组分向气组分挥发的现象。（4）油藏中气体的溶解和逸出是瞬间完成的，即认为油藏中油气两相瞬时达到相平衡状态。（5）油水之间不互溶；天然气也假定不溶于水。煤层气：赋存在煤层中以甲烷为主要成分、以吸附在煤基质颗粒表面为主并部分游离于煤孔隙中或溶解于煤层水中的烃类气体。全国煤层气试验区分布图 J3-K1 哈尔滨 28 3、页岩气页岩气形成的条件（1）岩性：形成页岩气的岩石除页岩外，还包括泥岩、粉砂岩、甚至很细的砂岩（2）物性：页岩最突出的特点是孔隙度和渗透率极低，典型的气页岩的基质渗透率处于微达西~纳达西范围，因此气体在储层中的流动主要取决于页岩中天然裂缝的发育情况（3 ）矿物组成：粘土矿物和碳酸盐含量低、粉砂质或硅质（石英）含量较高比较有利。（4）裂缝：裂缝发育适中。 2012-4-9 4、压裂工艺成果压裂工艺推陈出新，分段压裂、裂缝性气藏压裂、火山岩压裂、降滤压裂、重复压裂、转向压裂、控缝高压裂等压裂技术得到了成功应用，特别是水平井分段压裂技术的推广应用, 保障油气田增储上产方面发挥了巨大作用。较好指标： 2、乌鲁木齐 J1-2 J3-K1 J3-K1 J3-K1 J3-K1 J2 J1-2 J1-P2 J1-2 J1-2 西宁兰州 J1-2 1-2 西安 P2 成都 2"| C-P 北京1 ? 济南3 9 C-P 长春 E J3-K1 1开滦 15 韩城 2大城 16 蒲县 3济南 17 柳林 4淮北 18 吴堡 5淮南 19 三交 6平顶山 20 临县 7荥巩 21 兴县 8焦作 22 丰城 9安阳 23 冷水江 10晋城 24 涟邵 11屯留 25 沈北 12阳泉 26 红阳 29 阜新 13澄合 27 铁法 30 辽河 14彬长 28 鹤岗 T3 武汉二长沙 2 ： P2 上海 P2 P2 福州卢台北

砾石充填防砂井砾石尺寸设计实例

1 砾石充填防砂井砾石尺寸设计实例砾石充填类防砂是目前主流的防砂工艺，砾石尺寸设计是砾石充填类防砂设计的关键步骤之一，砾石尺寸的大小会影响防砂效果和油气井生产动态。较大的砾石尺寸有利于获得较高的产能，但会导致地层砂侵入砾石层；相反，较小的砾石尺寸挡砂效果好，但对油井产能的影响较大。油气井防砂领域使用的标准砾石尺寸如表1所示。目前国内外的主要砾石尺寸设计方法为三类： (1) 第一类：设计依据简单，仅依据地层砂某一特征尺寸的设计方法，包括Karpoff、Smith、Tausch&Corley、Saucier等四种设计模型； (2) 第二类：信息依据丰富，基于地层砂筛析曲线的设计方法，主要包括DePriester和Schwartz两种设计模型； (3) 第三类：基于砾石层孔喉结构模拟的砾石尺寸设计方法。上述砾石尺寸设计方法均已在中国石油大学(华东)研制开发的Sand control Office软件中实现。我国西部某出砂气田S-14井地层砂为粉细砂，图3中的曲线D为其筛析曲线，经粒度分析，d10= 0.151 mm，d40= 0.082mm，d50=0.065mm，d70=0.032 mm，d90=0.008mm，分选系数2.043，均匀系数10.036，标准偏差系数0.231。表1 油气井防砂领域使用的标准砾石尺寸第一类设计方法的设计结果如表2所示。使用DePriester方法进行砾石尺寸设计结果如图2所示。设计中的取值为：A=5.5，Cmin=1.5，Cmax=3.0，计算得到系数B的取值范围为[25.4，35.9]。图中曲线A、B分别为B取最小值和最大值时的砾石尺寸分布曲线；曲线C为B取平均值时得到砾石尺寸范围曲线，对应的设计结果为砾石尺寸范围0.227～0.560mm，匹配的砾石标准为0.25～0.42mm。使用Schwartz方法设计该井的砾石尺寸，设计中的取值为：Cmin=1.2，Cmax=1.5；选择设计点为d70，设计结果如图3所示。曲线A、B分别为Cg= Cmin和为Cg= Cmin和时得到砾石尺寸分布曲线；曲线C为Cg取平均值1.35时得到砾石尺寸范围曲线，对应的设计结果为砾石尺寸范围0.160～0.300mm，匹配表1中的标准砾石尺寸为0.21～0.25mm。

电气工程新工艺新技术

第一章新技术、新材料、新工艺的应用根据本工程的使用特点、质量、工期等方面的要求，我公司将采用以下新技术、新工艺、新材料，确保工程质量和工期，达到为社会做到节能减排，为业主降低工程造价，为施工单位降低工程成本的目的。一、新技术的应用 1、现场配备2台以上计算机，完全实现工程全过程的微机跟踪管理、在资料管理、预决算、竣工文件等方面全面实现微机化负责各种施工技术资料的汇总、整理、建档工作和各种技术数据的分析工作，做到现场管理标准化、规范化。 2、运用计算机网络化管理实现材料的购进、领用、库存、使用过程的全方位覆盖。 3、运用工厂化生产技术，保证成品半成品等产品加工精细、美观，从而确保工程质量更加稳定可靠，确保工程如期完成。 4、利用最新的环境监测技术，对所用材料及工地环境进行检测，确保各项指标完全合格。二、新材料的应用 1、在砼及砂浆中采用掺加粉煤灰技术，可以减少水泥用量，增强砼的和易性，提高砼成型质量，水泥用量的减少可降低水化热的产生，减少砼内部及表面的裂缝产生，延长结构式的使用寿命。三、新工艺的应用 1、角钢立柱及门柱采用工厂化加工、现场装配的施工方式。充分利用工厂设备先进、速度快、质量高、产品精度高、无环境污染、易于拼装的特点，进行现场装配流水化施工。

第十二部分、新技术、新产品、新工艺、新材料应用遵循“科技是第一生产力”的原则，广泛应用新技术、新工艺、新产品、新材料“四新”成果，充分发挥科技在施工生产中的先导、保障作用。一、从技术上保证进度 1、由项目部总工程师全面负责该项目的施工技术管理，项目经理部设置工程技术部，负责制定施工方案，编制施工工艺，及时解决施工中出现的问题，以方案指导施工，防止出现返工现象而影响工期。 2、实行图纸会审制度，在工程开工前己由总工程师组织有关技术人员进行设计图纸会审，并及时向业主和监理工程师提出施工图纸、技术规范和其他技术文件中的错误和不足之处，使工程能顺利进行。 3、采用新技术、新工艺，尽量压缩工序时间，安排好供需衔接，统一调度指挥，使工程有条不紊地进行施工。 4、实行技术交底制度，施工技术人员在施工前认真做好详细的技术交底。 5、施工时采用计算机进行网络管理，确保关键线路上的工序按计划进行，若有滞后，立即采取措施予以弥补。计算机的硬件和软件应满足工地管理的需要，符合业主统一的管理的规定。二、推广采用新技术、新材料、新工艺，组织好施工生产 1、推行全面质量管理，开展群众性的QC小组活动，在施工中制定全面质量管理、工作规划，超前探索和解决施工中的疑难问题，消除质量通病。 2、用现代化技术设备工程实施中，将运用高精度的仪器，采用先进的检测手段，控制施工的每个环节。 3、建立完善的技术管理体系按照实施性施工组织设计确定的施工程序，精心组织流水线平行作业，控制每道工序，狠抓工序衔接，实行施工技术、测量、试验、计量技术资料全过程的标准化管理，做到技术标准、质量标准、管理标准相统一。妥善保管好有关工程进度、质量检验、障碍物拆除以及所有影响本工程的原始记录和照片。

北京科技大学膏体充填采矿技术中心

1 中心简介国际矿业形势发展日新月异，矿业科学技术不断创新，但矿山生态环境和矿业安全问题是困扰我国矿业可持续发展的两大顽疾。“国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006--2020年）”明确指出：“重点研究深层和复杂矿体采矿技术及无废开采综合技术，强化废弃物的减量化、资源化利用与安全处置”；2012年，国家安监总局等五部委联合下发了《关于进一步加强尾矿库监督管理工作的指导意见》（安监总管一〔2012〕32号），要求矿山优先推行充填采矿法。膏体充填采矿技术具有安全、环保、经济、高效等优点，是全球矿业领域的研究热点和发展趋势，是国家建设绿色矿山和无废矿山的重要手段。为了研究全尾膏体充填采矿技术的基础理论，并努力解决膏体充填采矿技术的关键技术，北京科技大学膏体充填采矿技术研究中心 (The Research Center of Paste Backfill and Mining，USTB)于2012年12月经北京科技大学批准，正式挂牌。膏体充填技术研究中心充分利用北京科技大学土木与环境工程学院、金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室的科研和人才等综合优势及基础条件而成立。本中心先后承担了包括国家科学支撑计划在内的几十项膏体充填采矿技术研究课题，在充填作用机理、充填材料散体力学特性、管道输送流体力学、尾矿脱水与膏体制备技术、绿色开采综合技术等研究中获得重要研究成果。获得了多项国家发明专利，发表了百余篇学术论文。在本中心，拥有教授10余名，其中教育部“长江学者”1名，杰出青年基金获得者1名，教育部新世纪人才3名，全国百篇优博论文获得者1名。本中心的总体目标是促进中国矿业产业发展，搭建膏体技术开发平台、汇聚人才、激励创新、发展产业。围绕膏体充填采矿技术进行新技术研发和集成，缩短膏体科研成果转化周期、刺激膏体充填采矿技术的自主创新研发、提升现有膏体研究成果的成熟性、配套性和工程化水平。努力建成具有国际先进水平的国家级膏体充填采矿技术研究中心，为推进我国尾矿膏体研究技术进步、大幅度地提高经济和社会效益做贡献。

膏体充填技术现状及其应用研究

膏体充填技术现状及其应用研究发表时间：2017-04-11T16:19:40.527Z 来源：《基层建设》2017年1期作者：高伟平 [导读] 从膏体充填理论技术研究和充填设备应用与发展方面，对我国在膏体充填技术领域需要深入研究的内容进行了总结。四川科技职工大学四川成都 610101 摘要：充填膏体是由尾砂、水和胶结物等按一定配比混合而成的高浓度混合物，在环保、采场工作环境以及采场应力维护等方面具有明显优势，研究与发展膏体充填技术对未来深部金属采矿以及三下采煤具有重要意义。从膏体充填理论技术研究和充填设备应用与发展方面，对我国在膏体充填技术领域需要深入研究的内容进行了总结。关键字：膏体充填技术；现状；措施 1膏体充填材料的现状膏体充填材料的强稳定性使其抵抗分层、离析的能力较强，应用过程中即使在密闭的管道中静止数小时，也不会发生沉淀、分层、离析等现象，应用管道输送不易发生堵塞。膏体充填料浆的质量浓度高75%～82%，一些料浆在添加骨料后质量浓度可达到88%，而传统的低浓度充填料浆其质量浓度不超过65%。正是膏体浓度大，其屈服切应力及塑性黏度比较强，必须通过外力克服料浆自身的屈服应用才能流动。其在管道中的流动状态为结构柱塞流，在整个管道中进行整体平推运动，同一横截面上浆本流动速度为常数，浓度、流速基本不会发生改变，因此稳定性更高。膏体充填开采的料浆具有较强的可塑性，可保证料浆在管道输送过程中具有较强的抵抗变形能力，每个断面上的颗粒结构均可抵抗错位变形，虽然在通过管道的弯管、接头等部位是形状有所改变，但是其基本结构、成分等均未发生变化。膏体充填料浆不沉淀、不离析、不脱水，即使质量浓度较高也不会影响其可输送性。膏体料浆中包括细粒级物料，比如粉煤灰，使用这些物料作为骨料，可保证骨料粒径在35mm以下，大大降低了破碎充填骨料的材料加工成本。充填前无须进行复杂的隔离，也不用建设过滤排水设施，不仅不会影响采煤工作面的结构，而且充填水也不会对井下环境造成污染。而传统的水砂充填需要进行专门的过滤排水，并且排水过程中料浆中的固体颗粒可能会被带出，井下排水、清理沉淀等工作量也有所增加。膏体充填料浆初凝时间短，而且可以根据煤矿的实际情况对料浆的配方进行调整，材料的初凝时间、初凝强度及终凝强度也会发生改变，可以保证料浆在更短的时间内对围岩产生支撑力，最大限度上延缓围岩变形，保证下阶段工作可及时进行。 2某煤矿膏体充填开采技术应用实例 2.1充填方案设计该煤矿膏体充填工作面与普通综合工作面布置基本相似，工作面沿倾斜方向上方为材料巷，可起到通风、运料、行人的作用；运输巷则布置在工作面沿倾向下方，运输巷实现沿空留巷，以作为下工作面材料巷使用。充填管路通过地面钻孔或井筒下井后沿运输巷布置，工作采用充填专用液压支架进行防护，两巷用单体液体支柱进行防护。充填前要用清水充分润湿输浆管，直至清水到达充填工作面为止；安排专业技术人员巡视充填管路，排除跑漏液现象，保持管路畅通。地面制浆站开始下放充填膏体。完成割煤后从工作面按照自下而上的顺序撤回支柱，撤换完毕后在充填巷道两端砌筑厚度约0.6m的挡浆墙，墙四周掏槽深度至少在0.3m以上，如果煤壁松软，则要注意加大掏槽深度；挡墙位于下出口的位置则要良好密闭，以免发生漏水、跑浆。墙外支设一排单体液压支柱，注意支柱与挡浆墙之间必须保持0.2m的间隙，中间再用木板加实，以免发生墙体倾倒或跑浆漏浆的现象；充填上出口砌筑挡浆墙时，要注意预埋注浆管及出气管。最后再对管路进行彻底检查，包括管路、阀门等，以保证不漏浆；充填前后要对管路、阀门等进行清管，工作面上、下两巷均设置沉淀池。 2.2选择充填管路（1）干路充填管：该煤矿干路充填管选择KMTBCr28双金属耐磨钢管，其具有较好的耐磨、耐腐蚀、耐冲击性能。在确定浆体流速及管道内径时要注意，煤矿的充填能力要求大于金属矿山，故该煤矿设计充填系统充填能力Qj=150m3/h，且由膏体充填料浆流动性能实验可知，该煤矿骨料选择河砂及粉煤灰，故料浆水力坡降较小，约为同等条件下金属矿山高浓度充填料浆的一半左右，故充填系统设计流速为每秒1.8m。（2）充填管路附件选择：在选择充填管路附件时首要考虑其耐压性，干线管路法兰、旁通管法兰选用公称压力10MPa的钢制法兰或钢制法兰盖，才能保证整个充填系统运行的可靠性。除法兰外充填管路的附件还包括柔性连接器、三通、闸阀等管路附件，要求干线管路上的附件承压能力至少在10MPa以上，而工作面管路附件的承压能力则至少在2MPa以上。选择充填管路附件时要注意，充填弯管会增加料浆输送时的局部压力，且在管路内径相同的条件下，弯管弯曲半径越小，局部阻力就越大，而膏体的质量浓度较高，如果弯曲半径过小可能会导致堵塞，因此在保证井下条件适合、弯管加工工艺可靠的前提下，尽量取弯曲半径最大值。（3）工作面管路布置：在本研究煤矿中，干线管总长600m，充填管长2m，8根钢管之间设置一个法兰三通进行连接，方便在堵管时可及时处理；工作面充填管总长100m，为管径DN180的柔性管。从工作面充填管间隔一定距离分支出来布料管，主要作用是向充填点判断料浆，布料管选择特塑造钢复合管DN150，每根管长1.5m，间隔10m布置一根。 3膏体充填技术的优化措施 3.1提高膏体配料质量要保证充填过程中不发生料浆堵管，最基本的要求即膏体配比符合工程标准，在了解料浆构成原理的基础上保证料浆合理的流动性及可泵性。料浆的构成主要是由各组成物流决定的，由实验数据可知，料浆的配料中至少要包含15%以上的小于20μm的粒级含量，这是保证料浆流动性的必要条件。一方面，膏体充填料浆的骨料以矸石为主，矸石的粒级合理才能保证料浆的可泵性及强度性能，因此在矸石的破碎加工过程中，要求矸石粒度必须低于25mm，这一点与金属矿山的粒度要求有很大不同。在煤矿中矸石粒度极限大可以降低加工矸石的成本，且加工过程中振筛处理矸石时不易发生黏结、堵塞；矸石粒度极限越大，工作面隔离就越容易，隔离墙的准备时间也可大大缩短，提高了充填效率。由大量实验可知，料浆的骨料矸石粒度在25mm以内不仅不会影响其输送性能，而且料浆也不会发生分层、泌水的现象，可更好地满足充填工艺要求。另一方面，料浆中所包含的粒度5mm以下的颗料至少占到30%的比例，最高不超过50%，保持在40%最适宜。如果料浆采用泵压进行长距离输送，则要求其分层度小于2.0cm，在这种技术条件下即使料浆在管道中有发生静置，也不会影响后续的输送。因此膏体充填料的配比要具有较好的流动稳定性，充填强度要与安全生产要求相符，并具有较强的可泵性及流动性。

建筑工程新技术新工艺新材料

第一章拟采用的科学可行的新技术、新工艺和新材料等降低成本和提高效率的措施 ·············· 第一节大直径钢筋直螺纹连接技术·············································································· 1. 推广要点 ············································································································ 2. 使用部位 ············································································································ 3. 施工要点 ············································································································第二节视频监控技术································································································ 1. 监控设备的选择： ································································································ 2. 监控设备的数量： ································································································ 3. 监控摄像头的安装方法： ······················································································· 4. 云台、解码器安装： ·····························································································第三节喷雾降尘技术································································································第四节木方接长技术································································································ 1. 工艺原理 ············································································································ 2. 工艺流程： ········································································································· 3. 操作要点 ············································································································ 4. 技术经济效益： ··································································································· 5. 生态环保社会效益 ································································································第五节计算机推广、应用和信息化管理技术··································································第六节活动式板式围墙·····························································································第七节混凝土地坪一次性成型技术·············································································· 1. 现浇混凝土板面一次成型的优点 ·············································································· 2. 现浇混凝土板面一次成型的技术措施 ········································································第八节智能数控弯箍机····························································································· 1. 技术要点 ············································································································ 2. 加工要点 ············································································································ 3. 应用实例 ············································································································第九节移动式雨水收集箱··························································································第十节可周转移动住房·····························································································

大斜度井压裂充填防砂工艺研究与实践_以南堡35_2油田Ax井为例

第23卷第1期2011年2月中国海上油气 CHIN A OF FSH OR E O IL A ND G A S V ol.23 N o.1 Feb.2011 第一作者简介:谭章龙,工程师,2001年毕业于西安石油学院石油工程专业,目前主要从事海上油气田钻完井、大修井作业。地址:天津市塘沽区渤海石油路688号海洋石油大厦B 座B 608室(邮编:300452)。大斜度井压裂充填防砂工艺研究与实践以南堡35 2油田Ax 井为例谭章龙1 司念亭1 李贵川1 龙江桥1 王青春 2 (1 中海石油(中国)有限公司天津分公司生产部; 2 中海油能源发展股份有限公司监督监理技术公司) 摘要针对南堡35 2油田Ax 井明化镇组疏松砂岩油藏储层非均质性较强、砂岩粒度分选性较差、极易出砂,防砂层跨度大、间隔距离长,井斜角大等特点,研制了暂堵抑砂液,并充分运用端部脱砂控制、防止提前脱砂以及泵砂控制等技术措施,在该井成功实施了5层压裂充填防砂作业,可为渤海在生产油田疏松砂岩油藏大斜度井防砂作业提供借鉴。关键词疏松砂岩压裂充填防砂大斜度井端部脱砂提前脱砂泵砂控制南堡35 2油田Ax 井为一口大斜度定向生产井,最大井斜角70 6 ,完井期间采用T CP 负压射孔+ 168 28mm 优质筛管5层防砂完井方式。A x 井投产初期生产正常,约一年后因防砂筛管砂堵几乎无产出。根据生产需要,决定打捞出Ax 井原井下防砂管串,再重新进行5层砾石充填防砂作业。Ax 井储层非均质性较强,砂岩粒度分选性较差,极易出砂;主力油层为明化镇组,油藏为高孔隙、高渗性疏松砂岩油藏,且油水关系复杂,存在边水、底水。Ax 井为大斜度井,砾石充填作业存在如下问题:!全井防砂段存在?上吐下泻#现象,即明化镇0油组与邻井连通性较好,属注水受益层,在全井筒使用密度为1 0g/cm 3常规修井液时仍存在不断反吐地层砂现象;明化镇I 、II 油组地层压力系数小于1 0,使用密度为1 0g/cm 3常规修井液时有较大漏失。?全井防砂段跨度较大(约340m ),分层较多,5层防砂作业存在较大风险。%5个防砂段隔层间距离长且井斜角较大,为砾石充填作业施工增加了难度。针对上述问题,开展了大斜度井压裂充填防砂工艺设计和技术措施研究,并成功应用于Ax 井压裂充填防砂作业,取得了良好效果。 1 技术思路结合Ax 井防砂层段地质、油藏特性及其与周边油水关系,考虑到该井下部3个防砂层段离边水、底水较近(小于15m)且层间间隔较小,为了不压穿水层或使各分层间压窜,决定对下部3层防砂段采用微压裂充填防砂方式;考虑到该井上部2个防砂层段离边水、底水较远(大于30m )且层间间隔较大,决定采用一趟2层防砂方式进行规模较大的压裂充填防砂作业。同时,为了降低施工风险,在下部3层防砂作业时采用单层防砂方式,并且全井筒使用暂堵抑砂液以平衡明化镇0、I 、II 油组上下压力关系,降低射孔层段上部出砂、下部漏失较大对防砂施工作业的影响。 2 工艺实践 2 1 端部脱砂控制与常规压裂充填防砂工艺一样,大斜度井压裂充填是通过控制端部脱砂阻止裂缝径向延伸,并且膨胀裂缝形成?短宽裂缝#,从而形成具有较高导流能力的高渗透带[1]。施工过程中,先泵入前置液撑开地层形成裂缝,再泵入低浓度砂浆到达裂缝顶端,阻止裂缝继续生长,最后泵入高浓度砂浆由裂缝前缘向近井筒充填裂缝,一旦裂缝不再径向延伸,裂缝将被膨胀变宽。在顶替过程要结束时,如果没有出现脱砂压力,可通过降低泵速并打开环空获得小流量返出,以此来充填近井筒裂缝、射孔炮眼和筛套管环空,形成好的滤砂层。另外,通过降泵速的方法也可诱导端部脱砂

煤矿膏体充填开采工艺的探讨

煤矿膏体充填开采工艺的探讨瞿群迪,周华强,侯朝炯,关明亮 (中国矿业大学能源科学与工程学院,江苏徐州　221008) 摘　要:根据煤矿绿色开采的发展要求和村庄压煤开采的迫切性,提出了膏体充填不迁村采煤技术。通过研制专用膏体充填胶结料和选择廉价的充填材料,大幅度降低了膏体充填成本,提出了适合煤矿应用的膏体充填方法,并结合某矿条件介绍了煤矿膏体充填开采的具体工艺流程。关键词:膏体充填;不迁村采煤;充填工艺中图分类号:T D853134 文献标识码:B 文章编号:0253-2336(2004)10-0067-03 Discussion on mining technology with paste back filling in mine QU Qun2di,ZH OU Hua2qiang,H OU Chao2jiong,G UAN Ming2liang (School o f Energy Science and Engineering,China Univer sity o f Mining and Technology,Xuzhou　221008,China) 中国矿业大学钱鸣高院士最近提出了煤矿绿色开采技术[1],充填开采技术是绿色开采技术的重要组成部分,是解决煤矿开采环境问题的理想途径。当前,研究解决村庄等建筑物下大量压煤开采,实现不迁村采煤更应受到重视。我国村庄压煤具有量大面广的特点,人口密集的河南、河北、山东、安徽、江苏五省压煤的村庄达1094个,住户11万户,占我国村庄总压煤量的55%以上,仅兖州矿业集团109个村庄压煤就达515亿t[2]。村庄下压煤开采涉及到土地、环境保护、工农关系等社会各方面问题。目前,从村庄下采出的煤量仅占其压煤可采储量的4%,其中75%以上还是靠搬迁村庄之后采出来的,而村庄搬迁费、塌陷土地赔偿费已达到20万元/户[3,4],并且对矿区环境造成了严重破坏。 1　传统的不迁村采煤方法村庄等建筑物下的大量压煤不仅造成煤炭资源的巨大浪费,并且严重制约矿井的正常生产和接续。通过几十年的努力,村庄下采煤技术的整体水平有了较大的提高。目前,能实现不迁村采煤的主要方法是条带开采和充填开采,特别是两者的有机结合。条带开采是控制地表移动和变形的最有效方法之一。其最大优点是在不改变采煤工艺的前提下,较大幅度地减少地表沉降,在无法采取其它措施的条件下采出部分建筑物下压煤,最大缺点是采出率低,资源浪费严重,且生产效益较低[5]。充填开采是实现不迁村采煤、提高煤炭采出率的最有效途径,以水砂充填开采应用最多,效果也最好。波兰采用以水砂充填为主的充填法采出了建筑物下压煤总量的80%,我国抚顺、阜新、新汶等矿区也应用了该项技术并取得了较好的技术效果。但水砂充填开采存在工艺复杂、不利于机械化生产、效率低、成本高等问题[6,7],近十多年来,国内几乎未用该技术来开采村庄下压煤。 2　膏体充填技术在煤矿应用的可行性在水砂充填基础上发展起来的膏体充填技术,在煤矿应用很少(只在德国M onopol、Walsum等煤矿得到应用),但其特有的技术优势使得该项技术在金属矿山得到了快速发展,并已成为21世纪金属矿山充填技术的一个重要发展方向[8]。我国金川有色金属公司、大冶铜绿山铜矿也先后从20世纪90年代开始应用膏体充填技术,并取得了较好的技术经济效果。要解决煤矿开采对水资源、土地资源、建筑物等造成的破坏,特别是当前亟待解决的不迁村采煤问题,应用膏体充填技术是最理想的方法之一,但在煤矿应用膏体充填技术与金属矿山又有较大差别。一方面,金属矿山工作面围岩较稳定完整,充填作业一般是在工作面回采结束后一次完成的,且对充填体的早期强度无特别要求;而煤层顶板的稳定性较差,充填作业必须与采煤作业协调进行,一

新工艺新技术新应用

项目工程新技术新材料新工艺的应用，下面是建筑网为您带来详细的介绍。 **项目工程采取常规的施工技术、材料和工艺,将无法实现工程项目的综合目标,只有通过新技术、新材料、新工艺推广应用和技术创新,方可优质高效地完成**项目项目,极其有效地降低工程造价、加快工程进度、保证工程的过程精品,完全实现设计风格和建筑物的使用功能。结合本工程的设计特点,投标人将全过程、全方位广泛应用科技成果,计划将建设部推广的十项新技术全部应用到本工程的建设上。除此之外,投标人还将结合本工程的施工实践,努力探索新的施工技术,总结新的施工工艺,应用新的建筑材料。对“新技术、新材料、新工艺”的内容,投标人在编制施工组织设计的相关章节时,已有详细论述。本章将综其所述,予以摘要性的说明。一、深基坑支护技术本工程基础埋置深度很深,整个建筑物大部分结构处于地下,平均埋深约为26米,局部达到41米深,且地下水位较高,开挖12米后即遇上层潜水层,在20m以下是承压水层,且地下水渗透性强、流通性好,建筑物距人民大会堂和地铁仅100多米之遥。因此,护坡降水方案的成功与否是本工程能否顺利完成的关键。投标人拟采用混凝土灌注桩支护技术、地下连续墙技术、和土钉护坡技术和基坑工程信息化施工技术等。投标人认为,通过上述综合技术的优化组合和合理应用,可确保**项目基础工程施工的顺利完成。上述综合技术还包括了以下内容: 1、旋挖钻机:由于地层多为砂卵石,采取常规的成孔方法比较困难。因此投标人采用旋挖钻机成孔,其施工速度是普通反循环钻机施工效率之七倍,特别是在砂卵石层更具优越性,不需要循环泥浆,可使施工操作面整洁,具有很好的环保特点。 2、压力分层型锚杆:压力分层型锚杆是在一个锚固段内有多个承载体,在卵石层成孔困难,锚杆长度达不到设计要求时,应用压力分层型锚杆技术,可很好的解决承载力不足之问题,具有降低成本作用。 3、内支撑技术:为了保证台仓基坑在土方开挖时,不穿插进行锚杆施工,减少工期,同时可节省造价,所以采用内支撑法。在台仓四角采用钢支支撑,防止连续墙侧向位移, 达到基坑支护安全稳定之目的。． 4、深基坑承压水减压井和回灌井降水技术:在台仓范围采取深基坑承压水减压井和回灌井降水技术,能迅速有效地降低第二层承压水水头,为台仓内深基坑的开挖和施工创造良好的条件,且比较经济。在歌剧院台仓基坑支护和开挖方案中, 投标人优先选择这一施工技术。 5、冻结法施工技术:该技术兼有封闭地下水与加固地层双重作用的特殊施工方法,冻结法在承压水深基坑维护施工中,具有很好的适应性,极为安全可靠,且对地层和环境污染很小,特别是卵石层进行冻结后冰冻层不会出现冻涨融沉现象,适合歌剧院台仓的基坑支护和开挖,能有效地为施工创造条件。 6、压力灌浆:该技术同样兼有封闭地下水与加固地层双重作用的施工方法,在承压水深基坑维护施工中,同样具有很好的适应性和安全可靠性,适合歌剧院台仓的基坑支护和开挖,能有效地为施工创造条件。二、高强高性能混凝土技术本工程将全部使用预拌混凝土,广泛应用高性能混凝土施工技术。高性能混凝土具有无收缩(微膨胀)、防渗、防裂、和易性、易泵送性和稳定性好。在**项目工程使用高性能砼,建议采用超细矿粉和高效减水剂共用,可有效保证地下砼的抗渗、防裂、抗冻、抗碳化、抗盐、抗酸等要求,对增强混凝土的和易性和可泵送

矿山充填工艺技术的发展及似膏体充填新技术

膏体充填开采项目简介

最新压裂技术现状及发展趋势资料

建筑工程新技术、新产品、新工艺、新材料应用

压裂防砂技术项目总结

新技术、新工艺应用

(工艺技术)油田压裂新技术工艺

砾石充填防砂井砾石尺寸设计实例

电气工程新工艺新技术

北京科技大学膏体充填采矿技术中心

膏体充填技术现状及其应用研究

建筑工程新技术新工艺新材料

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煤矿膏体充填开采工艺的探讨

新工艺新技术新应用