邱华富
- 作品数：11 被引量：118H指数：7
- 供职机构：西安科技大学能源学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金陕西省自然科学基金博士科研启动基金更多>>
- 相关领域：矿业工程石油与天然气工程环境科学与工程更多>>
- 矿山功能性充填基础理论与应用探索被引量：37
- 2018年
- 从充填材料性能的角度将充填技术演进历程划分为体积性充填、结构性充填和功能性充填三个阶段。提出矿山功能性充填的学术理念,在实现传统充填效能的同时,兼顾载冷、蓄热、储能、防渗及防辐射等拓展功能,应对深地开采高应力、高井温和多空区等复杂环境难题及充填高成本问题。首先,给出了矿山功能性充填材料及技术的科学定义,建立了功能性充填材料的概念模型;然后,根据充填材料实现功能不同,将充填技术分为载冷/蓄冷功能性充填、蓄热/释热功能性充填和储库式功能性充填三种基本类别,分别从概念、功能及基本原理等方面进行了详尽论述。矿山功能性充填材料及技术的应用与探索将进一步革新充填采矿技术,对深地矿床-地热协同开采、井下空区再利用及战略能源储备等产生影响。
- 刘浪刘浪张波张小艳张波张小艳陈柳
- 急斜特厚煤层水平分段综放开采覆层类椭球体结构分析被引量：18
- 2014年
- 急斜特厚煤层水平分段综放(Horizontal Section Top-coal Caving,HSTCC)工作面覆层结构稳定性预测对安全开采至关重要。以乌鲁木齐矿区急斜特厚煤层安全开采为目标,采用理论分析、数值计算和现场探测等综合方法,揭示了HSTCC条件下覆层类椭球体结构形成过程与局部化动态演化规律。研究表明:急斜特厚煤层水平分段综放开采工作面覆层垂向变形演化非对称趋势显著,顶煤与上覆残留煤矸复合形成非对称"拱结构"并演化为典型倾斜椭球体结构;拱角与拱顶煤岩滑落失稳,造成工作面局部压力畸变并诱发动力学灾害。这对急斜特厚煤层覆层结构和高度留设设计和灾害防治具有指导作用。
- 来兴平孙欢单鹏飞邱华富
- 关键词：覆层
- 金属矿采矿—充填—建库协同系统及充填储库结构被引量：10
- 2018年
- 针对金属矿采空区难治理问题,以地下空间利用为出发点,结合国家能源战略储备需求,提出以充填采矿为手段,在金属矿大型采空区构建充填储库,用于储备石油、天然气等能源。结合金属矿充填采矿法的特征,提出采矿—充填—建库(MBS)协同系统理念。依据采矿、充填、建库的工艺特点,构建了采矿—充填—建库协同系统结构体系,研究了该系统的协同特征,主要包括时间协同性、空间协同性、工艺协同性、环境协同性。明确了充填储库这一新型储库形式,按功能特征将充填储库分为充填储物库、充填储气库、充填石油储库3类;对充填储库尺寸和形状特征进行分析,将充填储库按形状分为方形、圆柱形、椭球形3类,并对其特点进行分析。以充填石油储库为例,研究了充填储库结构及高强-低渗功能充填材料特征,描述了充填储库群串并联结构特征,确定了充填石油储库工作原理;对充填储库稳定性进行分析,建立了充填矿柱安全距离判据,推导了充填储库顶板受力的计算模型。
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- 关键词：充填采矿稳定性
- 采空区充填体强度分布规律试验研究被引量：9
- 2018年
- 针对2种不同充填下料口位置,通过相似模型浆体充填试验,分析采空区充填浆体流动沉积规律及充填浆体颗粒质量分数分布规律,研究采空区充填体强度空间分布。根据采空区充填体强度分布特征,提出采空区充填体强度评价方法。研究结果表明:充填体强度受浆体颗粒质量分数影响,粗颗粒质量分数越大,其单轴抗压强度越大;充填浆体在流动沉积过程中,颗粒分布不均匀导致其充填体强度分布不均匀;在流动方向上,充填体强度分布基本符合正太分布规律,离充填口距离越大,粗颗粒质量分数越小,细颗粒质量分数越大,其充填体强度越小;在沉积方向上,充填体强度呈线性变化规律,随高度增加,粗颗粒质量分数降低,细颗粒质量分数增加,其强度线性降低;在采空区充填区域同时存在强度增强和损失区域,但只要该区域充填体强度大于规定的有效强度,即认为充填达到标准要求。
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- 关键词：浆体
- 改性镁渣的物化特性及水化活性试验研究
- 2023年
- 镁渣的资源化利用是一个迫切需要解决的问题。以镁渣、改性镁渣为主要胶凝材料,通过复掺粉煤灰制备镁渣基胶结充填材料(UCGB)与改性镁渣基胶结充填材料(MCGB),并对两种充填材料的流动特性、力学性能、微观结构和水化特性进行对比分析。结果表明,改性镁渣与粉煤灰的掺和比例为4/1时,制备的MCGB试样具有优异的力学性能,养护28 d龄期的单轴抗压强度高达4.213 MPa。随养护龄期的增长,MCGB试样水化产生大量的C-S-H凝胶、 Ca(OH)_(2)晶体、丝状Ettringite等水化产物,并与其他硅酸盐氧化物([Fe, Mg, Al]_(2.5)[Si, Al]_(2)O_(5)[OH]_(4))交织团聚在一起,填充于试样内部的孔隙、孔洞之中,有助于提升MCGB试样的机械性能和耐久性。相比于MCGB试样,UCGB试样的机械性能并不理想,早期强度低,水化仅产生极少量Ettringite和Ca(OH)_(2)晶体,形成疏松多孔的微观形貌结构。此外,通过红外光谱曲线分析可知,改性镁渣原样位于997 cm^(-1)附近出现了β-C_(2)S的特征频率,而镁渣原样位于820 cm^(-1)附近出现了γ-C_(2)S的特征辨识谱带,结合X射线图谱分析得出,镁渣改性后其矿物相主要转变为β-C_(2)S,而镁渣原样的矿物相主要为γ-C_(2)S,本身几乎没有水化活性,不宜用作制备矿用胶凝材料。因此,该研究主旨在于制备以改性镁渣为主的新型矿用胶凝材料提供科学依据和指导。
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- 关键词：镁渣X射线衍射
- 矿山采空区超前管理与协同利用模式探索被引量：2
- 2020年
- 针对矿山采空区处理问题,分析了矿山地下采空区资源分布特点,明确了地下采空区资源管理及利用存在的问题。研究发现,我国已存在的矿山地下采空区资源超过180亿m^3,并且每年约以至少10亿m^3速度增加,矿山地下空间资源潜力巨大。根据目前矿山采空区处理现状,提出了矿山采空区超前管理概念,研究表明矿山采空区超前管理具有前瞻性、战略性、系统性及协同性特点。研究了矿山采空区超前管理内容,主要包括矿山采空区分类,采空区参数管理,采空区质量评价3部分。构建了矿山采空区协同利用体系,明确了矿山采空区协同利用原则,研究了矿山采空区协同利用评价方法和矿山采空区协同利用关键技术。
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- 关键词：超前管理矿产资源
- 矿山充填技术的演进历程与基本类别被引量：26
- 2021年
- 充填采矿技术是实现矿山绿色发展的重要技术载体,在历时几十年矿山实践中有了长足发展。在综述常规矿山充填技术发展历程和基本类别的基础上,提出以矿山充填、固废处置、采空区再利用、地热开发、战略资源储备和智能控制等为协同发展目标,以充填能效为发展主线,将矿山充填技术演进历程划分为体积性充填、结构性充填、功能性充填和智能性充填4个阶段,分别从概念、功能和基本类别等进行了论述。认为目前矿山充填发展阶段为结构性充填,随着矿山生产实践与科学技术的不断发展,功能性充填和智能性充填将成为矿山充填发展的新方向,进一步革新充填材料、充填工艺和充填装备,将对深地矿产资源开发与未来矿山转型升级等产生重要而又深远的影响。
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- 关键词：矿山充填演进历程
- 破碎围岩巷道新型注浆加固工艺实验研究被引量：13
- 2016年
- 破碎围岩巷道是煤矿安全生产的重大隐患之一,而注浆是破碎巷道加固的主要手段,注浆工艺的适应性对于煤矿安全生产具有重要意义。针对实验巷道极破碎围岩锚杆(索)孔成孔困难、锚固效果差等问题,采取不同的注浆工艺对巷道破碎围岩进行分区加固,并对注浆后围岩变形进行观测。观测结果表明:XV1101巷注浆加固完成后,巷道两帮变形和顶底板的移近量均比较小,两帮移近量最大72 mm,底鼓量最大为166 mm;XV1102巷注浆加固完成后,两帮移近量最大55 mm,底鼓量最大为46 mm,变形量更小。实验所提出新型注浆加固工艺对破碎巷道的加固效果较好,新的注浆工艺和注浆锚杆(索)有效地控制了巷道变形。
- 丁自伟邱华富
- 关键词：破碎围岩巷道变形
- 麻黄梁矿充填开采对地表环境的影响规律研究
- 2023年
- 为了保证“三下”压煤的安全、高效开采,降低“三下”开采对地表设施和生态环境的影响,以麻黄梁矿为背景,基于UDEC数值模拟与实际观测对建筑物下条带充填开采的可行性进行了分析,并对地表建筑物和地表生态环境的影响作用进行了分析。结果表明:目前采用的“采8留24”条带充填开采技术可以满足矿山安全高效的生产;充填开采对麻黄梁矿区地表建筑物以及工业场地的影响较小,下沉量约10 cm,与实际监测结果相近,保障了开采安全。研究成果将对提高煤炭资源采出率,延长矿井服务年限,促进矿区的可持续发展具有重要的指导作用。
- 宋英明刘东升张军飞邱华富
- 关键词：充填开采地表沉陷数值模拟
- 盐穴储气库建腔期浓度场分布规律研究
- 2018年
- 以盐岩能源地下储库群建造工程为背景,用相似理论中的量纲分析法建立了建腔期腔内浓度场相似模型实验平台,对盐岩建腔期腔体内浓度场分布规律进行了系统分析,研究发现:建腔期腔体内卤水浓度在同一水平面上除边界层外是均匀分布的,边界层浓度高于同一水平面上其他位置;在竖直方向上,注水流量、套管位置、循环方式都会影响卤水浓度的分布;反循环造腔时,卤水浓度在竖直方向上呈现梯度分布,且随深度增加而增加,而且在竖直方向上的分布的浓度梯度受到造腔工艺的影响。在反循环建腔时,根据腔体卤水浓度在纵向上的分布特征,可以将其分为4个区域,饱和沉淀区,缓冲扩散区,对流扩散区和自由扩散区。获得了反循环建腔时卤水浓度分布函数,分析了造腔工艺相关参数对卤水浓度分布的影响规律,为盐穴储气库建腔提供指导意义。
- 邱华富姜德义陈结
- 关键词：盐穴储气库卤水浓度场
