北方防沙带大型露天煤矿区生态保护与修复技术

北方防沙带是我国防治沙化和荒漠化的关键地带,是“三北”工程的核心区,区内土壤贫瘠、风速大、干旱缺水、植被稀少、生态恢复力低,而大型露天煤矿开采与生态保护矛盾突出,直接影响区域生态安全和国家能源保供,迫切需要开展大型露天矿区生态保护修复研究。针对北方防沙带大型露天煤矿区开采引起的土地破坏、扬尘起沙、水位下降、土壤沙化、植被退化等问题。以北方防沙带面积和露天煤炭产量占比均最大的内蒙古的大型露天煤矿区为研究区,秉承“减损开采-立体保水-造土活土-系统修复-集成监管”的研究思路,揭示大型露天矿岩土损伤-生态退化传导机理、生态减损开采机制、重建生态自维持机制,研发生态保护型减损开采、生态化设计、水资源保护与综合利用、抗侵蚀地貌重塑、排土场活土层精细重构、土壤改良与提质增容、菌-藻-草联合修复、生态系统退化监管等关键技术,形成适合北方防沙带露天煤矿区生态保护与修复技术体系,建成大型露天矿区生态保护修复集成示范区。创建低成本、高效率、可持续、可复制的大型露天矿区生态保护修复模式,为保障我国北方防沙带大型露天矿区科学开采与生态安全提供支撑,实现煤炭开发能源保供与生态保护相协调、“开发金山银山,再造绿水青山”的目标。

沙漠地区超高层建筑幕墙施工特点与措施

沙漠地区具有干燥少雨、炎热高温、温差大、沙尘频繁、阳光强烈等气候环境特点。沙漠地区超高层建筑幕墙的建造需在隔热、防沙尘、耐候性、温差变形控制等方面加强设计和构造措施,提高幕墙系统整体性能,并在防水和保温等方面适当弱化,达到节约材料、控制成本的目的。归纳了沙漠地区超高层建筑幕墙单元加工和安装过程中的特点,并通过工程实践验证了沙漠地区超高层建筑幕墙的构造措施实用性与有效性,取得良好的综合效益。

界沟矿7_(2)11工作面防砂煤岩柱留设研究

在详细分析松散层底部“四含”的富水性及岩土物理性质的基础上,以界沟煤矿7_(2)11工作面为地质背景,利用FLAC3D软件建立了7_(2)煤开采的工程地质模型,研究了采动后顶板岩层位移、应力及塑性区变化规律。按数值分析法、规程法和实测类比法确定了留设的防砂安全煤岩柱高度最大为24.6m,结合工程实际情况,工作面可安全生产,研究结果为松散含水层下近煤层安全开采提供了指导和借鉴。

喷射式风沙风洞及列车格栅防风沙试验研究

针对现有漏沙式风沙风洞和扬沙式风沙风洞的沙尘浓度在高度方向上不均匀的问题,设计一种喷射式风沙风洞试验装置,即采用喷砂机将沙尘均匀地喷射到风洞试验段,通过调节喷砂机压力来控制沙尘浓度.测试了不同风沙风洞试验段风沙浓度随高度的变化规律,结果表明,格栅不同高度的风沙浓度差异不超过10%,这说明喷射式风沙风洞在不同高度下能形成均匀的风沙面.将喷射式风沙风洞用于某列车格栅过滤效率测试,研究了格栅过滤效率随风速和风沙浓度的变化规律,结果表明,风速为6~12 m/s时,格栅过滤效率随风速和风速浓度的增加而增加.

松散煤层安全开采煤柱留设可行性分析与应用

为了分析松散煤层安全采掘设置防砂煤柱方案的可行性,运用数值分析模拟西山煤矿3煤层综合机械化放顶煤开采条件下覆岩变形破坏特征,根据矿区经验公式和有关规程,计算垮落带高度以及防砂安全煤岩柱高度,分析结果表明:3煤层防砂安全煤岩柱的高度依次是5区43.6 m、6区43.0 m以及8区46.1 m,8采区3上煤层防砂安全煤岩柱为26.1 m,开采面留设防砂安全煤岩柱方法是安全可行的。

多伦协鑫煤矿1702^(-1)工作面水体下综放开采安全煤岩柱的留设研究

为了实现多伦协鑫煤矿1702-1工作面变综采为综放开采,进一步提高煤炭资源的开采效率,在水文地质补勘、岩土工程试验、覆岩结构分析、"两带"高度实测、相似模拟和数值模拟试验的基础上,讨论了缩小工作面上部安全煤岩柱厚度的可行性。综合分析认为,该工作面可以实现变防水安全煤岩柱为防砂(塌)安全煤岩柱,从而为采煤方法的优化奠定了基础。

应用于防砂井涂敷砂的FSJ酚醛树脂胶粘剂

介绍了应用油井防砂的涂敷砂所使用的一种酚醛树脂合成方法 ,讨论了酚醛树脂的软化点及涂敷砂表面涂层的各组分、贮存及固化条件对涂敷砂固结性能的影响。

自旋式防砂泵的研制与应用

针对高含砂油井存在的砂埋柱塞、砂卡泵和漏失严重等问题,研制了自旋式防砂泵。该泵采用了旋转接头、螺旋阀罩、柱塞总成、刮砂器于一体的多功能防砂结构,具有排而不卡和漏失量小的特点。该泵在游动阀罩上开有螺旋槽,螺旋槽相对阀罩的轴线有一个螺旋角度,在下冲程时,流经螺旋槽的原油对柱塞产生水平分速度,产生使柱塞相对泵筒间歇转动的转矩,从而使泵筒和柱塞均匀磨损,延长泵的使用寿命。通过 15 井次的现场试验,平均单井延长检泵周期53 4 d,提高泵效5 6%。

动筒式抽油泵环隙变化产生的防砂卡效应

根据拉梅 (Lam啨)公式和虎克定律 ,对动筒管 (杆 )式抽油泵进行了受力分析 ,导出了动筒式抽油泵环隙变化理论计算式。通过井例计算 ,对比分析了动筒式抽油泵和定筒管式抽油泵在相同工况下的受力状况和泵隙变化 ,提出了合动筒式抽油泵上行程发生的环隙变化非常有利于防止地层砂或井内其它异物引起的卡泵 ,较定筒管式抽油泵更适于防砂卡抽油 ;动筒式抽油泵泵筒承受的交变载荷相对于定筒管式抽油泵小 ,可配套用于深井防砂卡采油 ;在选择初始泵隙时 ,应首先考虑满足摩擦副灵活运行和可靠密封的要求 ,动筒式抽油泵的初始泵隙较定筒管式抽油泵大。

煤矿救灾机器人隔爆壳体的设计与加工

用于煤矿井下灾后环境探测与救援工作的煤矿机器人必须进行防爆设计,在分析国内外煤矿机器人及其防爆设计现状的基础上,介绍了用于灾后煤矿井下环境探测的履带式煤矿救灾机器人的结构,重点探讨隔爆壳体的设计与加工,可为煤矿机器人的防爆设计提供参考。

百善煤矿含水层下留设防砂煤柱开采的地质保障系统

通过对百善煤矿十几年来中等富水性的松散含水层下留设防砂煤柱开采的实践 ,总结出一套确保成功开采的地质保障系统 ,并对该系统的各个组成部分进行定性、定量分析。指出地质保障系统是矿井优化设计、实现安全高效的前提条件和基础保证 ,具有巨大的决策效益和经济效益。

涩北一号气田防砂选井选层优选方法研究

在分析涩北一号气田影响出砂主要因素的基础上,定义并建立防砂选井选层的指标体系,以气井储层物性、测井数据和岩石力学分析为基础,结合气井出砂动态,对评价指标体系进行量化评价。引入成本型权重定义方法和模糊优选理论,建立气田单井和小层防砂优选的模糊层次分析方法。该方法不仅可优选全气田气井防砂顺序,而且可进一步优选特定井的防砂层位。

薄互层低渗透油藏分层压裂管柱研究与应用

针对胜利油田套管内封隔器机械分层压裂工艺存在的压裂后砂埋砂卡管柱、工具刺坏等问题，研制了以YQK344—113型滑套封隔器为核心的精细分层压裂工艺管柱。该管柱具有密封压差高、滑套喷口耐冲蚀、可全井段反洗井等特点，可实现2—4层分层压裂施工，满足了薄互层低渗透油藏细分层、高排量、大规模压裂施工的要求。现场成功应用15井次，有效提高了分层压裂的工艺可靠性和经济效益。

近松散含水层下煤层安全开采留设防砂煤柱可行性研究

为了近松散含水层下煤层的安全合理的开采,基于留设安全煤柱的重要性,探讨了淮北矿业集团青东矿13采区松散层中的第三隔水层和第四含水层的水文地质特征,研究了采区覆岩结构和风化带的特点,认为采区主采7煤层的原防水煤岩柱的留设造成了大量的煤炭资源浪费。通过对影响留设防砂煤柱留设的因素进行分析,得出把原来留设的防水煤柱改为防砂煤柱是可行的,从而确定13采区近松散层留设的安全煤柱为防砂煤柱,把开采上限提高了47.98m,提高了安全开采上限,并且保证了矿井的安全开采,创造了较大的经济效益。

油井用射孔和孔道防砂技术

文章介绍了复合射孔 -防砂装置的工作原理和基本要求 ,探讨了该装置的设计原理 ,包括射孔弹的研制、枪管的选用、枪内火药燃烧压力以及火药点火后高能气流和防砂材料沿孔道喷出速度的计算。最后以锦 4 5块 3口试验井为例说明了该技术的应用效果。

新疆铁路百里风区既有防风沙工程薄弱点分析

通过对新疆铁路百里风区风沙灾害和既有防风沙工程薄弱点的分析,提出提高或恢复既有防风沙工程防护能力的整治方案,以满足百里风区风季行车安全和提高运输能力的需要。

具有射孔和防砂两种功能的复合射孔器

复合射孔 -防砂技术是把油井的射孔和防砂两项作业结合在一起 ,利用射孔弹装药爆轰和助推药爆燃的能量 ,将在油层中射孔和把防砂材料推入射流打出孔道以形成永久性防砂塞两项作业在千分之几秒的瞬间完成 ,省略了重复起下管柱、下防砂筛管等作为 ,使完井工艺大为减化 ,同时节省作业费用 30 %～ 5 0 %。该技术具有早期防砂、原地防砂等特点 ,适用于多种出砂地层、各种苛刻的施工条件 (如高温热采 )

杨村煤矿薄煤层留设防砂煤柱开采的研究与实践

在准确认识松散层三含的富水性和薄煤层覆岩破坏规律的基础上,评价了三含对工作面的充水影响,论证了杨村煤矿二采区薄煤层留设防砂煤柱开采的可行性,成功实现安全回采。把杨村煤矿薄煤层的防水煤岩柱高度从原来的30m缩小到10.42m,解放水体压煤6.38M t。

温固树脂加固井壁防砂技术在洼38-15-13c井上的应用

小洼油田洼38-15-13c井因区块地层松散,原油黏度高以及注入蒸汽开采等原因出砂严重,经过一次机械防砂以及多次高温树脂人工井壁防砂措施后出砂问题仍未得到解决,后采用温固树脂加固井壁防砂技术,利用温固树脂温度固化特性克服了常规酸液固化有效期短、耐温性能差等缺点,成功解决了该井出砂问题。通过现场实施及后期生产效果跟踪评价,该项技术具有防砂效果好、施工简单、作业风险小以及成本低等特点,为小洼油田稠油热采井防砂开辟了一条有效途径。

三峡工程二期围堰运行后的性状调查和试验

在三峡工程二期深水高土石围堰拆除过程中,对堰体和防渗墙进行了调查、取样和相关参数的测试,在此基础上,就人们关注的一些技术问题进行了分析和讨论,获得了如下认识:①风化砂堰体的密度有所增大,增幅约30%;②防渗墙墙体材料的抗压强度和初始切线模量均有一定程度的增长,模强比基本不变,渗透系数也有降低趋势;③防渗墙各槽段之间存在套接缝,缝宽2～3mm,抗渗透破坏性能良好,但它是防渗墙中抗渗透破坏的薄弱部位;④防渗墙和风化砂之间普遍存在薄膜型泥皮,厚度在2～3cm之间,风化砂—泥皮—防渗墙之间分界明显;⑤防渗墙顶部所接土工膜整体完整性较好,土工膜之间的搭接良好,但土工膜与防渗墙顶部混凝土搭接处,局部有不同程度的老化现象。