一、研究目的
針對煤礦高壓力條件下巷道、硐室圍巖的流變性、遇水軟化等破壞機理、支護技術進行系統(tǒng)研究，指導現(xiàn)場巷道支護作業(yè)，消除安全隱患，杜絕災害發(fā)生，保障大采深富水礦井的正常生產(chǎn)。
二、主要研究成果
1.基于 Burgers流變模型對深部高應力富水軟巖巷道進行了黏彈性理論分析，得出了深部高應力軟巖巷道圍巖表面位移及位移速率的表達式；采用PAC3D模擬了深部高應力富水軟巖巷道的流變特性，研究了高應力作用下軟巖巷道圍巖變形規(guī)律。
2.采用FLAC3D對深部高應力軟巖巷道的變形破壞機理進行了數(shù)值模擬研究，揭示了巷道軸向與最大水平應力呈不同夾角時，對深部軟巖巷道國巖穩(wěn)定性的影響程度。
3.運用彈塑性理論分析了錨注加固結(jié)構彈塑性區(qū)的發(fā)展規(guī)律，提出了錨注加固結(jié)構的極限承載能力計算表達式。
4.提出了深部富水弱化軟巖巷道的控制對策，即以注漿錨桿為核心的錨桿、錨索、錨注的“三錨”動態(tài)支護技術體系。
三、應用情況
該項目研究成果已在某礦業(yè)集團所屬礦井中應用, 并取得了十分顯著的社會和經(jīng)濟效益，較好地推動了我國井巷支護技術的科技進步。值得類似生產(chǎn)礦井借鑒應用。
煤礦礦井水高效處理及資源化利用關鍵技術
1、項目簡介
本項目旨在研究礦井水凈化和綜合資源化利用的有效途徑。
1.通過詳細對比各種礦井水處理工藝，對強磁分離一體化凈水技術深入研究；
2.通過理論研究和現(xiàn)場試驗，分析各種因素，實現(xiàn)最佳處理效果，達到煤泥水高效快速處理的目的；
3.研究各種中水復用途徑，最大化利用礦井水資源，實現(xiàn)礦井水井下處理和循環(huán)使用，同時可以大幅降低排水電費、水泵及管路維修費用，具有良好的經(jīng)濟效益和社會效益。
2、研究內(nèi)容
1.對水質(zhì)進行實驗室研究，確定出最佳藥劑加入量、水量、污泥量和處理效果的關系曲線。
2.研究水力停留時間和水質(zhì)的關系，分析如何短時間內(nèi)完成污水懸浮物的去除。
3.深入研究高磁場強分離和微絮凝沉淀機理，優(yōu)化工藝設計，實現(xiàn)快速處理。
4.研究如何快速高效回收磁種，磁種和污泥高效分離，實現(xiàn)磁種高效回收。
5.優(yōu)化中水回收工藝，通過對中水水質(zhì)監(jiān)測，確定中水的剩余價值。
6.研究資源化利用中水的各種途徑，通過中水利用，提高企業(yè)效益，實現(xiàn)中水零廢棄,最大效率的使用中水，有效的保障綠色礦山建設。
3、主要創(chuàng)新點
1.利用磁分離水處理技術，實現(xiàn)了煤泥水快速分離，完成了井下礦井水高效處理。
2.建立了中水恒壓變頻供水和井下采煤工作面快速反沖洗過濾系統(tǒng)，實現(xiàn)了礦井水井下循環(huán)利用。
3.利用礦井水處理后的中水，綜合運用防風抑塵網(wǎng)、高壓旋轉(zhuǎn)噴霧裝置、霧炮裝置、PM10監(jiān)控系統(tǒng)等設施，實現(xiàn)了全方位立體式煤場綜合防塵，有效控制了礦區(qū)揚塵污染。該成果達到國際先進水平。
四、應用效果
結(jié)合煤礦生產(chǎn)及產(chǎn)生廢水的研究成果進行礦井水井下處理工藝研究與應用，研究、試驗了一套井下水處理工藝與裝備技術，并對礦井水中水進行了工業(yè)性資源化利用，建立了全方位立體式煤場防塵綜合技術，為煤炭行業(yè)在井下進行廢水處理提供了整套成功技術與裝備，為我國煤炭行業(yè)從礦井源頭解決礦井水質(zhì)差、影響排水設備運行及廢水外排造成污染的問題，以及解決由此給礦井水資源利用帶來的一系列問題，提供了成功技術經(jīng)驗與成套技術，具有較高的推廣應用價值。該項目研究及應用以來共計節(jié)約水資源費用1500余萬元。
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