一种基于人工充填坝体构建液态制造技术

本发明专利技术涉及一种基于人工充填坝体构建液态

【技术实现步骤摘要】
一种基于人工充填坝体构建液态CO2储存库的方法及构造


[0001]本专利技术涉及一种基于人工充填坝体构建液态
CO2储存库的方法及构造，是属于一种充填开采控制地表沉陷及液态
CO2储存的协同方法
。

技术介绍

[0002]我国能源依旧以煤炭为主，煤炭产业产生的
CO2在全国总排放量中占主要地位，碳排量已经成为亟待解决的问题
。
[0003]为了解决上述问题，发展清洁能源
、
提高能源利用率成为首要重任，与此同时
CO2的利用和处置也是非常重要的一部分
。
我国煤矿开采多数为井工开采，煤炭开采形成的采空区为
CO2处置提供了充足空间，在此背景下，煤炭绿色开采与
CO2的合理处置成为了重中之重
。
因此亟需一种人工充填坝体的液态
CO2储存库的出现
。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种基于人工充填坝体构建液态
CO2储存库的方法及构造，以煤炭采出的空间作为储存库的空间，充分利用井下煤炭采出空间，同时实现规模化的封存液态
CO2。
[0005]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：
[0006]一种基于人工充填坝体构建液态
CO2储存库的方法，具体包括以下步骤：
[0007]步骤
S1
：基于长壁逐巷胶结充填采煤法，对位于运输巷与回风巷之间支巷内的煤炭进行采掘，且对支巷内煤炭进行间隔回采；r/>[0008]步骤
S2
：待步骤
S1
完成支巷的间隔回采后，将采空的支巷两个端部通过充填坝体挡墙进行封堵，并对封堵部分实施胶结充填作业，通过输浆管路向封堵部分充入胶结充填材料形成人工充填坝体；
[0009]步骤
S3
：待人工充填坝体稳定后，回采人工充填坝体两侧未采空的支巷，形成若干构建储存库的空腔；
[0010]步骤
S4
：将构建储存库的充填管路铺设至位于井下支巷的若干空腔处，每个空腔内均嵌入防渗材料储存罐，并接入与充填管路连通的液态
CO2进液管，防渗材料储存罐内安装防渗材料混合触发装置，当防渗材料混合触发装置检测到
CO2充入防渗材料储存罐时，防渗材料混合触发装置启动，对支巷进行防渗处理；
[0011]步骤
S5
：在每个储存库的两个端部分别通过储存库挡墙封堵，将若干构建储存库的空腔形成密闭空间；通过充填管路向储存库内充入
CO2，继续启动防渗材料混合触发装置，对支巷进行防渗处理；
[0012]作为本专利技术的进一步优选，储存库挡墙的支撑强度大于
7Mpa
；
[0013]作为本专利技术的进一步优选，储存库挡墙采用单体液压支柱或者挡墙背板或者密封布制作；
[0014]作为本专利技术的进一步优选，步骤
S2
中，待采空的支巷宽度与构建的储存库断面宽
度相同；
[0015]作为本专利技术的进一步优选，步骤
S2
‑
步骤
S3
，在运输巷与回风巷之间，人工充填坝体与储存库顺次间隔设置，支巷的间距
、
形成的人工充填坝体的间距以及储存库的间距均为支巷断面宽度的整数倍；
[0016]通过所述基于人工充填坝体构建液态
CO2储存库的方法构造，由地表开始在垂直向顺次包括上覆岩层
、
基本顶
、
直接顶
、
支巷以及底板，在支巷内顺次间隔排布人工充填坝体以及储存库，人工充填坝体平行于断面的两个端部分别通过充填坝体挡墙进行封堵，储存库平行于断面的两个端部分别通过储存库挡墙封堵；
[0017]作为本专利技术的进一步优选，输浆管路与充填坝体挡墙或者储存库挡墙之间夹角为
50
°‑
60
°
。
[0018]通过以上技术方案，相对于现有技术，本专利技术具有以下有益效果：
[0019]1、
本专利技术提供的基于人工充填坝体构建液态
CO2储存库的方法，在支巷内建立液态
CO2的储存库，既对煤矿开采后的地表沉陷进行了防治，也建立了
CO2固废规模化处置，实现煤炭资源绿色开采的协同技术途径；
[0020]2、
本专利技术提供的基于人工充填坝体构建液态
CO2储存库的方法，其形成的构造中，储存库以及人工充填坝体均是由煤炭采出的空间形成，最大程度实现结构的再利用，且设计方法简单易行，具有较高的经济性与实用性
。
附图说明
[0021]下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明
。
[0022]图1是本专利技术提供的优选实施例中储存库的布置平面图；
[0023]图2是本专利技术提供的优选实施例中形成的构造布置剖视图；
[0024]图3是本专利技术提供的基于人工充填坝体构建液态
CO2储存库的方法的工作流程图；
[0025]图4是本专利技术提供的储存库的结构形成示意图；
[0026]图5是本专利技术提供的构造成型示意图；
[0027]图6是本专利技术提供的储存库基本参数数值模拟图
。
[0028]图中：1为人工充填坝体，2为储存库，3为储存库挡墙，4为充填坝体挡墙
。
具体实施方式
[0029]现在结合附图对本专利技术作进一步详细的说明
。
本申请的描述中，需要理解的是，术语“左侧”、“右侧”、“上部”、“下部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位
、
以特定的方位构造和操作，“第一”、“第二”等并不表示零部件的重要程度，因此不能理解为对本专利技术的限制
。
本实施例中采用的具体尺寸只是为了举例说明技术方案，并不限制本专利技术的保护范围
。
[0030]如
技术介绍
中阐述的，基于我国能源以煤炭为主的现状，煤炭开采后形成的采空区为
CO2处置提供了可发挥空间，因此本申请提供了一种基于人工充填坝体构建液态
CO2储存库的方法，既对煤矿开采后的地表沉陷进行了防治，也建立了
CO2固废规模化处置
。
[0031]本申请提供的方法涉及到的构造主要是由两部分构成，一个是人工充填坝体，另
一个是储存库
。
通过开掘运输巷和回风巷之间的支巷进行煤炭开采，开采完毕后间隔充填支巷，形成人工充填坝体，待人工充填坝体稳定后，对未充填区域进行防渗密封处理，之后注入液态
CO2，构建储存库，创新提出了
CO2储存及胶结充填控制地板沉陷的协同方法
。
[0032]图3‑
图4所示，具体包括以下步骤：
[0033]步骤
S1
本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于人工充填坝体构建液态
CO2储存库的方法，其特征在于：具体包括以下步骤：步骤
S1
：基于长壁逐巷胶结充填采煤法，对位于运输巷与回风巷之间支巷内的煤炭进行采掘，且对支巷内煤炭进行间隔回采；步骤
S2
：待步骤
S1
完成支巷的间隔回采后，将采空的支巷两个端部通过充填坝体挡墙
(4)
进行封堵，并对封堵部分实施胶结充填作业，通过输浆管路向封堵部分充入胶结充填材料形成人工充填坝体
(1)
；步骤
S3
：待人工充填坝体
(1)
稳定后，回采人工充填坝体
(1)
两侧未采空的支巷，形成若干构建储存库
(2)
的空腔；步骤
S4
：将构建储存库
(2)
的充填管路铺设至位于井下支巷的若干空腔处，每个空腔内均嵌入防渗材料储存罐，并接入与充填管路连通的液态
CO2进液管，防渗材料储存罐内安装防渗材料混合触发装置，当防渗材料混合触发装置检测到
CO2充入防渗材料储存罐时，防渗材料混合触发装置启动，对支巷进行防渗处理；步骤
S5
：在每个储存库
(2)
的两个端部分别通过储存库挡墙
(3)
封堵，将若干构建储存库
(2)
的空腔形成密闭空间；通过充填管路向储存库
(2)
内充入
CO2，继续启动防渗材料混合触发装置，对支巷进行防渗处理
。2.
根据权利要求1所述基于人工充填坝体构建液态
CO2储存库的方法，其特征在于：储存库挡墙
(3)
的支撑强度大于
7MPa。3.
根据权利要求2所述基于人工充填坝体构建液态
CO2储存库的方法，其特征在于：储存库挡墙<...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢和平，张吉雄，李百宜，张羽者，李泽君，李鹏杰，
申请(专利权)人：深圳大学，
类型：发明
国别省市：