“双碳”目标下安徽省煤电高质量发展途径研究

煤炭生产消费的碳排放占我国碳排放量的65%左右,其中燃煤发电产生的碳排放占比最大,因此煤电的低碳发展是碳减排碳中和的关键所在。安徽省是传统煤炭大省,煤炭储量与产量均居华东第一位,煤电装机容量也位列全国前列,主要集中在淮河流域和长江流域。在“双碳”背景下,安徽省煤电发展也陷入瓶颈。发电量降低、成本增加、低碳转型技术困难的问题也随之而来,煤电高质量发展迫在眉睫。因此,加快煤电高质量发展,对推动安徽省能源绿色低碳转型、促进经济高质量发展,实现“双碳”目标具有重要意义。通过分析安徽省煤电行业发展现状及问题,从多角度对煤电行业高质量发展途径进行了探索。

大倾角“三软”煤层巷道围岩控制技术研究与应用

通过对某煤矿202运输顺槽的顶底板、应力环境及煤层的岩性特征进行分析,结合该矿的支护现状,采用理论分析和数值模拟的手段,对回采巷道支护提出了优化方案。理论分析表明,巷道顶板垂直应力通过岩层间传递作用于巷道底板,造成底板出现持续性底鼓现象,同时顶板各岩层界面处容易发生离层现象。数值模拟结果表明,巷道开挖后拉应力区的范围为1.8 m,若支护范围选择不合理的话巷道容易发生整体变形。针对上述情况,提出高强高预应力支护设计思路,确定锚杆长度选择为2.6 m,同时对该工作面的运输顺槽进行锚网索+W型钢带+喷浆的支护改进。经现场实测,采用该种方案对巷道进行支护,煤层工作面在高应力环境下回采巷道较为稳定,能够保证工作面安全回采。

三维地震在双层采空区下组煤勘探中的应用研究

受限于历史条件的影响,当前大部分煤矿在上组煤的采掘之前,并未对下组煤的赋存及构造发育情况进行有效的勘探。随着上部煤炭资源的开采殆竭,为保持矿井的安全生产和可持续发展,对煤矿采空区下组煤地震勘探的需求日益迫切。本文结合葛泉矿双层采空区下组煤三维地震勘探的工作实例,在地表条件差、双层采空区、煤层数目多、煤层间距小、煤层埋深较浅等不利条件下,提出了资料采集、处理及解释的一体化技术。从最终的时间剖面来看,双层采空区以及年限较短的采空区相较于单层采空区及年限较长的采空区对下组煤的地震勘探影响更大。

黑水角阀在煤气化工艺中的选型与应用

高压黑水角阀是水煤浆加压气化工艺技术中的重要阀门,由于高压、高温、高腐蚀、高频率动作以及固、液、气三相流介质的高压差冲刷等恶劣工况,在国内早期煤气化项目建设中,黑水角阀一直被国外垄断,价格、采购周期等一直制约着企业生产。近些年来,国内阀门企业在吸收国外阀门技术基础上,开发出了较为成功的国产高压黑水角阀。同时,为有效监控阀门磨蚀情况,建立了流动腐蚀预测防控监管平台,实时监控阀门状况,提高了阀门预防性维修能力。结合各类德士古水煤浆气化装置中的高压黑水角阀实际应用经验,总结了在选型和使用中的注意事项。

“三软”煤层综采工作面旋转开采接架技术

在"三软"煤层大倾角扇形工作面中,采用综采旋转技术进行特殊回采,成功的避免了综采工作面一次拆除和安装,为今后在不规则扇形工作面中使用旋转开采总结了成功的经验,收到了明显的效益。

船形体煤粉燃烧器NO_x生成特性的研究

船形体煤粉燃烧器ＮＯ_ｘ生成特性的研究钟北京，徐旭常（清华大学煤的高效低污染燃烧国家重点实验室北京１０００８４）关键词煤粉燃烧器，“三高区”原理，ＮＯ_ｘ１前言我国电力工业的发展主要依赖于以煤为主要燃料，采用粉状燃烧方式的火力发电。１９９２年我国年产煤...

劣质煤稳定燃烧的“三高一强”原则分析

在分析煤粉气流稳燃机理的基础上,归纳总结出了强化劣质煤燃烧的"三高一强"的基本原则,即提高着火区温度、提高煤粉浓度、提高烟气回流量和强化燃烧过程初始阶段;通过对若干煤粉燃烧器稳燃原因的分析,印证了"三高一强"原则的良好应用效果。

直流煤粉燃烧器的煤粉火焰稳定问题

在紧靠燃烧器出口，组织好稳定的高温、高煤粉浓度和适当高氧浓度的“三高稳燃区”是实现煤粉火焰稳定和降低ＮＯＸ排放的关键。据此剖析了国内新开发的一些燃烧器的稳燃性能，也剖析了国外引起的一些燃烧器及其稳燃技术，提出和开发了一种新型高稳燃性直流煤粉燃烧器。

相图法在准东高钠煤掺烧研究中的应用

利用三元相图分析了准东地区高钠煤煤灰的相图特征以及准东高钠煤(南露天矿煤)与低钠煤(将军戈壁煤)掺混后煤灰熔融特性的变化,并对南露天矿煤及其高比例混煤做出结渣性预测。通过一维火焰炉试验验证了三元相图的分析结果,得出南露天矿煤为极易结渣煤种,其掺混比例≥70%时混煤结渣状况严重,推荐南露天矿煤的最大掺烧比例为60%。

基于CT三维重建的高阶煤孔裂隙结构综合表征和分析

为有效研究煤的孔裂隙结构特征,实现对煤的孔裂隙结构的定性定量表征和分析。以内蒙古巴彦高勒煤矿311102运输巷的煤样为研究对象,基于ZEISS Xradia510 Versa X射线显微镜扫描得到的CT数据,结合三维可视化软件AVIZO中内置数学算法,提出了煤的孔裂隙结构定量表征的方法,并建立了煤的三维孔裂隙结构模型和具有拓扑结构的孔隙网络简化模型。通过本文提出的方法,对巴彦高勒煤矿煤样的孔裂隙微观参数——孔径大小、孔体积、孔隙率、配位数、喉道长度等进行了统计分析。研究表明:在微米的尺度下,内蒙古巴彦高勒煤矿的煤样以大孔为主,并伴有网状的割理裂隙,有效孔隙率为10.34%,通过孔隙网络模型统计出的孔隙数为12 834,喉道数为432及其他的微观结构参数。

深井高应力三软煤层巷道围岩支护参数优化

为了解决任楼矿深井高应力三软煤层巷道围岩变形量大、煤岩皆松软易破碎的难题,通过理论分析、FLAC^(3D)数值模拟和现场矿压监测相结合的方法,分析了高应力三软煤层巷道围岩变形机理,并提出了新的锚网索支护技术方案。

三软煤层大倾角综放工作面倒架原因及对策

为解决杜家村煤矿1201工作面三软煤层大倾角综放工作面倒架、咬架等难题,基于对支架稳定性和现场地质条件及设备情况的分析,建立起支架工作时的力学模型,得出了支架倒架是由于支架上方空顶、工作面倾角大、底板软、顶梁铰接与前梁缺少侧护板和缺少防倒装置等因素综合作用引起的。通过对顶煤铺网、加快推进速度、加设防倒装置、沿煤层底板推进、合理有序移架及工序配合等防治措施,使工作面支架咬架、倒架现象明显减少。

鄂尔多斯盆地东南缘高煤阶煤层气井排采制度研究与应用——以延川南煤层气田为例

延川南工区5亿方煤层气产能建设已拉开序幕,形成一套完整的排采理论和生产制度显得尤为重要;由于工区地质资料的局限性、煤岩力学特征的敏感性以及煤层气渗流机理的复杂性等原因,目前生产制度尚处于摸索阶段。从生产机理出发,通过对高煤阶煤岩力学试验模型的分析,探索流压降幅与储层保护之间的规律;在研究定量化排采的基础上,提出"五段三压法"的排采制度;同时重点探讨了储层压力、解吸压力和稳产压力等关键参数的预测方法,为延川南煤层气田的开发提供指导。

高位煤巷抽放瓦斯在三软煤层综放工作面的应用

瓦斯抽放是治理煤矿瓦斯灾害的治本措施。目前的高位抽放巷多为岩巷 ,施工成本高。高位煤巷抽放瓦斯的方法在郑煤集团公司裴沟煤矿得到了成功的应用 ,有效地解决了瓦斯超限问题 ,保证了安全高产稳产 ,井下采煤工作面的工作环境也得到了。高位煤巷抽放瓦斯是三软煤层综放工作面治理瓦斯的又一成功举措 ,对相似条件矿区安全状况和工作环境的改善以及经济效益的提高具有重要的借鉴意义。

特厚易燃煤层初采期自燃危险区域判定研究

针对耿村矿13210工作面初采期采空区的浮煤自燃情况,利用束管监测系统和测温系统在采空区布点观测,分析采空区的温度、采空区和高抽巷的气体成分及体积分数变化规律.采用温度,O2,CO,C2H6等指标判定在高抽巷的存在下,高瓦斯易自燃特厚煤层在初期的自燃危险区域。按照最大最小原则对多指标的综合划分,得出采空区的自燃"三带"范围为:散热带0～26 m;自燃带26 m～63 m;窒息带63 m～∞,为后续回采防(灭)火工作提供了技术参考依据.

“三软”煤体复杂多变复合顶板煤巷动态支护技术

针对"三软"煤巷支护难题,分析其围岩变形破坏特性、围岩和支护体的相互作用关系,特别是围岩对支护的动态力学响应等问题,从最优支护方案、最佳支护时间、后期补强等巷道支护全过程出发,提出以左旋高强预应力锚杆、M型钢带、超高强让压锚索、锚索梁等新型高强支护方式为关键技术手段的动态支护技术。该支护技术在枣园煤矿22071机巷得到了成功应用,可为相类似煤层巷道提供参考。

高承压含水层上煤层安全开采技术探讨

为了保证高承压含水层上10煤的安全开采,指出采用条带开采方法采煤,并采取水害综合防治措施。首先分析矿井地质、水文地质条件,认为正常开采条件下底板注浆、疏水降压可行性较差,选择条带开采方法;然后,根据相关"规程",以"下三带"理论为指导,综合考虑隔水层真实厚度、底板破坏深度、阻水带厚度、岩体损伤等因素,计算不同开采深度下条带开采宽度和煤柱留设宽度;最后,提出进行探查底板含水层水文地质条件、留设断层煤柱、进一步完善排水系统等综合防治水措施,增强矿井综合抗水灾害能力。研究结果可指导该矿井高承压含水层上10煤的安全开采。

“三软”不稳定低透气性煤层开采瓦斯防治技术

为解决"三软"低透气煤层瓦斯防治方面的难题,以河南平禹煤电四矿三软不稳定低透气性煤层12160采煤工作面为背景,通过相似模拟实验和数值模拟实验对覆岩裂隙演化规律进行研究,并进一步分析卸压瓦斯储集与采场围岩裂隙的演化关系,最终设计出U形通风+高位钻孔抽放瓦斯防治技术。工程实践表明,抽放钻孔位置位于距顶板20~30 m处,可有效杜绝"三软"煤层瓦斯事故。

高效辅助运输装备在煤巷掘进面的应用

三软不稳定煤层掘进面地质变化大、支护材料规格及重量不断增大,原有的辅助运输方式已制约快速掘进。在煤巷掘进面有轨区段采用无极绳连续牵引绞车运输,达到一部绞车不换绳钩的连续直达运输,在里段无轨区段采用电动单轨吊实现从料场到掘进面的机械运输,实现辅助运输安全高效,极大地减轻了职工的劳动强度。

高硫煤增钙粉煤灰矿物组成特性试验研究

粉煤灰的矿物组成是决定粉煤灰资源化水平的重要指标。调整粉煤灰矿物组成,改善其水化活性,是提高粉煤灰资源化水平的重要手段。为获得高硫煤增钙粉煤灰矿物组成变化规律,以高硫长广煤为试验煤种,在两段多相反应实验台上开展了高硫煤增钙粉煤灰矿物组成特性试验研究。对试验获得的粉煤灰样品进行了XRD、SEM和EDS图谱分析。试验结果表明:长广煤原状粉煤灰晶体矿物主要由莫来石、石英、斜铁灰石等非水化活性矿物组成;随着混合煤粉中添加的CaO质量分数在0%～35%范围内逐渐增加,增钙粉煤灰矿物组成中具有水化活性的2CaO.SiO2、3CaO.Al2O3和3CaO.3Al2O3.CaSO4等矿物出现并逐渐增加,非活性成分逐渐消失,但粉煤灰矿物组成中早强、高强矿物质量分数较低;当混合煤粉中同时添加适量的CaO和MgO,增钙粉煤灰矿物组成中出现了水化活性优良的Q相矿物,且其质量分数达27.2%,粉煤灰矿物组成得到了进一步的调整和优化。高硫煤增钙粉煤灰矿物组成特性试验将为高硫煤增钙粉煤灰资源化提供新的技术选择。