1. Soluciones técnicas existentes para la protección del medio ambiente geológico
1. Tratamiento del agua de mina
Entre los 8 pares de minas de producción existentes en el área minera de Tongchuan, solo 4 pares tienen En las instalaciones de tratamiento de aguas residuales, parte del agua de mina tratada se utiliza para aspersión de agua subterránea para reducir el polvo y otra parte se descarga al río. El agua de mina de cuatro minas sin tratamiento de aguas residuales se vierte a la superficie. Tras un simple tratamiento de sedimentación, la mayor parte se utiliza para la producción subterránea y el resto se vierte.
2. Hundimientos y fisuras del suelo
Todas las zonas de goaf en la zona minera de Tongchuan tienen problemas de hundimientos y fisuras del suelo, que han traído dificultades a la producción y la vida de las personas. Para comprender las reglas de hundimiento de la minería del carbón y formular medidas razonables de prevención y control, la Oficina de Minería de Tongchuan encargó a la Universidad de Ingeniería y Tecnología de Liaoning y al Centro de Control y Daños Mineros estudiar las reglas de hundimiento del terreno en el área minera de Tongchuan, y compiló las reglas de hundimiento del terreno en el área minera de Tongchuan. "Informe sobre hundimiento de la minería del carbón en el área minera de Tongchuan, provincia de Shaanxi" 》. El informe analiza las causas del hundimiento del terreno y las leyes del movimiento del suelo, proporcionando una base teórica para prevenir y controlar el hundimiento del terreno. Se investigaron y observaron el hundimiento del terreno y las fisuras del terreno en el área minera, y las fisuras del terreno se rellenaron de manera oportuna.
En la zona minera de Tongchuan, la presión del carbón en la mina "Tres Gargantas" es muy grave (Tabla 5-6), representando el 21,8% de las reservas geológicas restantes, de las cuales la mina Yakou es la más importante. graves, representando el 32,8%. Entre las "tres presiones de carbón más bajas", la presión de carbón debajo de los edificios representa la mayor proporción, representando el 89,8% de la presión de carbón total bajo los edificios se encuentra principalmente debajo de las aldeas, representando el 74,1% del total. En las circunstancias actuales, es imposible reubicar aldeas ubicadas en áreas no desarrolladas de varios campos mineros, lo que afecta gravemente la continuidad de la producción minera y la eficiencia minera. Para planificar racionalmente la minería, mejorar la tasa de recuperación de recursos de carbón y la eficiencia de la extracción de carbón, minimizar el impacto de la minería y lograr un desarrollo coordinado del desarrollo de recursos y la protección del medio ambiente. Por lo tanto, la Oficina de Minería de Tongchuan y la Universidad de Ciencia y Tecnología de Xi'an llevaron a cabo conjuntamente una "Investigación sobre las leyes de hundimiento de la minería y los daños a las fuentes de agua en el área minera de Tongchuan". El informe resume las características de movimiento y deformación de la superficie del frente de trabajo de minería de prueba inamovible debajo del edificio en el área minera de Tongchuan y el frente de trabajo con gran profundidad de minado, pequeña altura de minado y pequeño frente de minado. Demuestra su mecanismo y viabilidad tanto desde el punto de vista teórico como. aspectos experimentales, y propone una escala de minería segura de frentes de trabajo en diferentes condiciones geológicas y mineras.
Cuadro 5-6 Reservas mineras de producción actual y manómetro de carbón "Sanxia" en el área minera Unidad: 10.000 toneladas
3. p> La ganga de carbón en la zona minera de Tongchuan existe principalmente en forma de montones en varios valles, la mayoría de los cuales no han sido procesados y algunos han sido depositados en vertederos. Con la creciente escasez de recursos, la ganga de carbón se ha convertido en una opción inevitable para las minas verdes. La Oficina de Minería de Tongchuan comenzó a explorar la utilización de ganga de carbón en la década de 1970. Según información relevante, la mina de carbón Wang Jiahe utiliza ganga de carbón en el horno de ebullición 65438 ~ 0978. En la década de 1980, se construyó una fábrica de ladrillos cocidos con ganga de carbón en Sanlidong. Ahora ambas minas quebraron y cerraron.
En la actualidad, Tongchuan Mining Bureau tiene una planta de cemento de Aobo Company, que utiliza ganga de carbón como materia prima para hornear cemento cada año, y también vende parte de 15.200 toneladas de ganga de carbón cada año. La ganga de carbón negro como combustible cada año, el beneficio anual es de unas 35.000 toneladas. En 2006, se estableció la fábrica de ladrillos sin combustión de la mina Shijie. Se completó y puso en funcionamiento en marzo de 2007, con una utilización anual de 18.000 toneladas de ganga de carbón. Toda la ganga en la zona minera de Tongchuan está en estado de combustión espontánea o se ha encendido espontáneamente. La ganga roja producida después de la combustión espontánea se vende a las plantas de cemento como aditivo para el cemento.
Aunque la utilización integral de la ganga de carbón se ha llevado a cabo de la manera anterior, la cantidad de utilización es insignificante en comparación con la producción. En 2006, la producción de carbón de la zona minera de Tongchuan fue de 9,67 millones de toneladas y la ganga de carbón fue de 6,5438+0,89 millones de toneladas. Mejorar la tasa de utilización de la ganga de carbón y lograr su utilización de recursos sigue siendo una tarea muy ardua.
II. Soluciones técnicas clave para la protección del entorno geológico en el área minera de Tongchuan
1. Soluciones técnicas para la protección de los recursos hídricos
Tecnología de protección de los recursos hídricos en el área minera de Tongchuan incluye dos aspectos: 1. Es el reciclaje del agua de la mina; primero, protege los recursos hídricos en las áreas de minería del carbón de daños.
El problema de la escasez de agua en las minas en el distrito de Tongchuan es importante y el agua de las minas es principalmente agua ácida. Debido al alto costo del tratamiento ácido del agua de mina, los requisitos de calidad del agua para la producción de agua de mina subterránea son bajos. Actualmente, la neutralización química es el método más eficaz para tratar el agua ácida de mina.
Por lo tanto, el método de neutralización es el método principal para el agua de mina en el distrito de Tongchuan. Según las condiciones específicas de cada mina, se puede utilizar el método de inyección directa, el método de filtración por expansión y el método de tratamiento en tambor. El método de entrada directa consiste en agregar neutralizadores alcalinos como cal en polvo o lechada de cal al agua ácida de la mina; el método de filtración por expansión utiliza neutralizadores sólidos como la piedra caliza para neutralizar el agua ácida de la mina a través de un filtro de expansión de flujo ascendente; Se colocan piedra caliza y otros agentes neutralizantes sólidos en el tambor de la máquina para lograr el propósito de neutralización durante el proceso continuo de laminado, colisión y molienda.
Figura 5-16 Proceso de circuito cerrado de lavado con agua
El agua de la mina en el distrito de Jiaoping se descarga de acuerdo con las normas, por lo que no entraré en detalles aquí. La planta de preparación de carbón Yuhua adopta tecnología de circulación de circuito cerrado de lavado con agua para evitar que el agua de la lechada de carbón se descargue y cause daños. El agua de lavado en la planta de preparación de carbón incluye principalmente tres partes: agua filtrada del filtro prensa, agua de desbordamiento del concentrador de alta eficiencia y agua de desbordamiento del tanque de sedimentación de lodo de carbón. Al implementar la recuperación de lodo en la planta y la tecnología de circulación de agua de lavado en circuito cerrado, se puede lograr el propósito de equilibrar el agua de lavado y reutilizar completamente el agua de lavado. El siguiente es el flujo del proceso de circuito cerrado de lavado con agua en una determinada mina (Figura 5-16).
El impacto de la minería del carbón sobre los recursos hídricos superficiales es principalmente que el nivel freático desciende y los manantiales se secan, provocando que algunos ríos se sequen. La contaminación de las aguas superficiales se produce debido a la descarga deficiente de agua de mina durante la extracción de carbón. El apilamiento aleatorio de ganga de carbón y otros desechos mineros sin medidas de tratamiento también causará contaminación de las aguas superficiales. Por lo tanto, la cuestión principal en la protección de los recursos hídricos superficiales es controlar el agua de las minas y la ganga de carbón y eliminar la contaminación.
El impacto de la minería del carbón en los recursos de agua subterránea es principalmente la destrucción de acuíferos y acuicluidos, lo que lleva a cambios en las fuentes de suministro de agua subterránea y en las vías de escorrentía, provocando que los niveles de agua subterránea regional caigan, e incluso hasta el acuicluido. Por tanto, la solución técnica para proteger los recursos hídricos subterráneos es proteger los acuíferos y acuíferos de daños. Esto requiere mejorar los métodos de extracción de carbón y los métodos de manejo de techos para prevenir y reducir la ocurrencia de colapso. El desarrollo de zonas de fractura conductoras de agua no debe tocar el acuífero suprayacente. Nuestro país ha trabajado mucho para prevenir el colapso del suelo y la altura de la zona de fractura, que sirve de base para varias minas en el área minera de Tongchuan. Sin embargo, las condiciones específicas de cada mina son diferentes y las condiciones hidrogeológicas de cada mina en la Oficina de Minería de Tongchuan también son diferentes. Se deben determinar soluciones técnicas de protección específicas en función de las condiciones hidrogeológicas y métodos de extracción de carbón de cada mina. Por lo tanto, para evitar en la medida de lo posible el daño a los recursos de aguas subterráneas, es necesario combinar la industria, la academia y la investigación para encontrar la mejor combinación de protección de los recursos de aguas subterráneas y tasa de recuperación de carbón.
2. Soluciones técnicas para el control de desastres por hundimientos y fisuras del terreno.
Las soluciones técnicas para controlar los hundimientos y fisuras del terreno en el área minera de Tongchuan también incluyen dos aspectos: uno es el plan técnico para controlar los hundimientos y fisuras del terreno que ya han ocurrido y el otro es la tecnología; para reducir futuros hundimientos y fisuras del terreno.
En cuanto a las áreas de hundimiento en la ciudad de Tongchuan, el suelo industrial seguirá utilizándose principalmente después de la recuperación, y las áreas de hundimiento se pueden rellenar en su mayor parte. Por lo tanto, se puede utilizar el llenado y la recuperación. El llenado y la recuperación pueden utilizar ganga de carbón, cenizas volantes y ganga despojada de minas a cielo abierto cerca del área minera para llenar el área de hundimiento de la minería del carbón.
La recuperación ecológica y la recuperación biológica son los principales métodos para la recuperación de áreas de hundimiento en otros lugares fuera de la ciudad de Tongchuan. La recuperación ecológica combina tecnología de ingeniería de recuperación de tierras con tecnología de ingeniería ecológica, utiliza de manera integral las teorías de la biología, la ecología, la economía, las ciencias ambientales, las ciencias agrícolas y la ingeniería de sistemas, y aplica los principios de generación de especies y circulación de materiales del ecosistema, tecnología de utilización multinivel. diseñado para perturbar la tierra, combinado con un enfoque de ingeniería de sistemas. Su propósito es promover la asignación óptima de los factores de producción, lograr una utilización jerárquica y multinivel de materiales y energía, mejorar continuamente la eficiencia de conversión del reciclaje y la productividad de la tierra, obtener mejores beneficios económicos, ecológicos y sociales integrales y seguir el camino de la sostenibilidad. desarrollo. Incluyendo la optimización de diversas tecnologías de ingeniería de recuperación de tierras, la selección de tecnologías de ingeniería ecológica como la plantación agrícola tridimensional, la acuicultura, la estructura de la cadena alimentaria, la integración de la agricultura, la silvicultura, la ganadería y la pesca, a menudo se realizan a través del diseño gráfico, la cadena alimentaria. diseño y diseño de ingeniería de recuperación. La tecnología de recuperación biológica es un nuevo tipo de tecnología de recuperación de tierras y es un tema de investigación candente en el país y en el extranjero. La recuperación biológica se basa en la dirección del uso de la tierra del área de recuperación, utilizando métodos biológicos, incluida la fertilización del suelo y la fertilización microbiana, para cambiar el estado de los nutrientes y la estructura del suelo de la nueva tierra cultivada, aumentar las capacidades de almacenamiento de agua, retención de agua y retención de fertilizantes. , y crear un ambiente adecuado para el crecimiento normal de los cultivos. El ambiente para el desarrollo y el sistema técnico para mantener el equilibrio ecológico de la zona minera. Por ejemplo, el método del abono verde es la forma más eficaz de mejorar el suelo recuperado y añadir materia orgánica, nitrógeno, fósforo, potasio y otros nutrientes. El abono verde consiste principalmente en leguminosas y generalmente contiene entre un 15% y un 25% de materia orgánica y entre un 0,3% y un 0,6% de nitrógeno. Es muy productivo y puede crecer bien en suelos áridos y áridos. Tiene un sistema de raíces bien desarrollado y puede absorber nutrientes del suelo profundo.
Una vez maduro, el abono verde también tiene la función de cementar y aglomerar las partículas del suelo, mejorando así las propiedades físicas y químicas del suelo. Su método de aplicación consiste en plantar cultivos de abono verde en las tierras recuperadas del proyecto y presionarlos en el suelo cuando estén maduros. Se pueden plantar en plantaciones individuales, cultivos intercalados o cultivos intercalados. Las fisuras del suelo en áreas de hundimiento del suelo deben rellenarse a tiempo para evitar la pérdida de nutrientes y humedad del suelo.
Las tecnologías para prevenir hundimientos y fisuras del suelo son métodos de minería y métodos de gestión de tejados mejorados. Nuestro país ha trabajado mucho en este sentido, y la Oficina de Minería de Tongchuan también ha trabajado mucho para reducir la aparición de fisuras en el suelo causadas por el hundimiento del suelo. A principios de la década de 1990, la Oficina de Minería de Tongchuan utilizó la fórmula empírica de predicción de regresión obtenida aplicando el principio del método de mínimos cuadrados basado en los valores máximos de subsidencia medidos de 7 puntos de observación, que pueden predecir con precisión el valor máximo de subsidencia de la superficie después de la minería. de caras generales de minería de carbón, pueden continuar utilizándose en condiciones geológicas y mineras similares. La Oficina de Minería de Tongchuan, la Universidad de Ingeniería de Liaoning y la Universidad de Ciencia y Tecnología de Xi'an realizaron el "Informe de hundimiento minero del área minera de Tongchuan en la provincia de Shaanxi" y la "Investigación sobre las leyes de hundimiento minero y los daños a las fuentes de agua del área minera de Tongchuan", simulados y analizados. Se dan las reglas de hundimiento minero y los principales factores que influyen en el área minera de Tongchuan, y se dan las conclusiones de la investigación. Las principales conclusiones son las siguientes: ① El orden del grado de influencia del coeficiente de hundimiento de la superficie en el área minera de Tongchuan es el coeficiente del grado de perturbación - dureza integral de la capa de roca suprayacente - espesor de la capa superior del suelo - longitud de inclinación de la cara de trabajo - espesor de la mina. Entre ellos, el coeficiente de grado de perturbación, la longitud de inclinación de la cara de trabajo y el espesor de minado se correlacionan positivamente con el coeficiente de hundimiento de la superficie, mientras que la dureza integral de la roca suprayacente se correlaciona negativamente con el coeficiente de hundimiento de la superficie. (2) La profundidad de la minería es el principal factor que afecta la deformación dinámica de la superficie. Cuando la profundidad de minado es pequeña, el impacto de la minería se extiende a la superficie rápidamente, los cambios de hundimiento de la superficie tienen poca continuidad, la velocidad máxima de hundimiento es rápida, el período activo es corto, el hundimiento acumulativo es grande y el tiempo total de movimiento de la superficie es acortado; cuando la profundidad de extracción es grande, el movimiento de la superficie comienza lentamente, la curva de hundimiento es suave y continua, la velocidad de hundimiento es pequeña, el cambio es pequeño y el período activo es corto o no hay período activo. ③ La velocidad y el espesor de la minería tienen un impacto importante en la velocidad y duración del hundimiento de la superficie. Cuanto mayor sea la velocidad y el espesor de la minería, mayor será la velocidad máxima de subsidencia, más corto será el período de actividad, mayor será el volumen de subsidencia acumulativo y más corto será el tiempo total de movimiento. ④El espesor de la capa de loess es un factor importante que afecta el movimiento dinámico de la superficie. A medida que aumenta la relación suelo-roca, la tasa de hundimiento de la superficie tiende a acelerarse y la duración del movimiento se acorta. Es decir, cuanto más gruesa sea la capa de suelo, más intenso será el movimiento y la deformación de la superficie durante el período activo, y más y más grandes serán las grietas superficiales causadas por el movimiento y la deformación.
3. Esquema técnico para utilizar ganga de carbón
(1) La ganga negra y la ganga roja se utilizan como materiales para mezclar cemento.
La mayor parte de la ganga de carbón en el área minera de Tongchuan tiene combustión espontánea. Algunas montañas de ganga de carbón incluso se han encendido espontáneamente durante décadas, y la ganga de carbón quemada se convirtió en ganga roja. En la actualidad, la ganga de carbón rojo se utiliza generalmente como material de mezcla para cemento, y parte de la ganga de carbón rojo en el área minera de Tongchuan se ha vendido a plantas de cemento como ingrediente.
Para producir los diferentes tipos de cemento se requiere lutita carbonosa, lutita, arenisca y caliza (contenido de CaO > 70%) como mezcla de cemento se utiliza ganga calcinada o ganga de combustión espontánea. La ganga de carbón calcinado o la ganga de carbón de combustión espontánea contienen sílice activa y alúmina, que pueden usarse como materiales de mezcla de cenizas volcánicas activas. La ganga de carbón en la zona minera de Tongchuan es ganga de carbón de alta calidad alterada por la deposición de ceniza volcánica. Es un mineral arcilloso de composición química estable y alto contenido en silicio y aluminio. Su composición química se muestra en la Tabla 5-7.
Tabla 5-7 Composición química de la ganga de carbón en el área minera de Tongchuan (wB/%)
El proceso de producción de cemento puzolánico utilizando ganga de carbón como material de mezcla es básicamente el mismo que el de cemento ordinario. El proceso se muestra en la Figura 5-17.
Figura 5-17 Flujo del proceso de ganga de carbón como mezcla de cemento
(2) Producción de cemento Portland
Utilice ganga de carbón como materia prima para producir cemento. Principalmente porque la composición química de la ganga de carbón y la arcilla es similar, puede reemplazar a la arcilla para proporcionar materias primas de silicio y aluminio. La ganga de carbón puede liberar parte del calor y ahorrar parte del combustible. La ganga de carbón en lugar del loess es especialmente fácil de quemar, principalmente porque contiene diversos oligoelementos, como azufre, flúor, titanio, vanadio, boro, estroncio, bario, etc. , y hay mineralización. Al mismo tiempo, la ganga de carbón contiene energía térmica, que puede acelerar la descomposición previa de los materiales y aumentar considerablemente la producción. Durante el funcionamiento, la temperatura de los tubos del precalentador en cada nivel disminuye en consecuencia y el efecto de un precalentador de 8 niveles se puede lograr sin inversión.
Según la experiencia de Shaanxi Huafeng Building Materials Company en la producción de cemento Portland puzolánico, utilizar ganga de carbón en lugar de loess como materia prima para producir cemento Portland tiene muchas ventajas. Después de incorporar ganga de carbón y agregar materiales mixtos, la resistencia temprana y tardía del cemento disminuyó ligeramente.
En comparación con los materiales mixtos, la dosis aumenta en más del 15%, la dosis del material disminuye en un 15% y la dosis de ganga de carbón rojo aumenta en un 15%. El precio es de 180 yuanes/t. El precio de la ganga de carbón rojo se calcula en 20 yuanes/t. La diferencia de precio entre el cemento Portland de ceniza volcánica y el cemento Portland ordinario es de 10 yuanes/t. se reduce en 14 yuanes y la producción anual de cemento es de 85.000 toneladas, lo que supone un ahorro de 1,19 millones de yuanes.
El uso de ganga de carbón en lugar de loess como ingrediente del cemento puede mejorar la producción por hora y la calidad del cemento de los hornos rotatorios y molinos de cemento, y tiene buenos beneficios económicos y sociales.
(3) Ganga de carbón como aditivo para hormigón
El uso de ganga de carbón de combustión espontánea o quema de ganga de carbón como aditivo para hormigón tiene tres ventajas principales. En primer lugar, puede reducir la cantidad de cemento, reduciendo así el consumo de energía; en segundo lugar, puede utilizar ganga de carbón en grandes cantidades para reducir la contaminación ambiental; en tercer lugar, puede mejorar el rendimiento del hormigón de cemento, aumentar su resistencia a la carbonización y la erosión por sulfatos; y mejorar la calidad de los productos de hormigón y la calidad de la ingeniería. Esta es una manera importante de lograr la utilización de recursos y el tratamiento inofensivo de la ganga de carbón.
La ganga de carbón encendida espontáneamente o la ganga de carbón incinerada tiene actividad de ceniza volcánica. La sílice activa y la alúmina pueden reaccionar lentamente con el hidróxido de calcio precipitado durante el proceso de hidratación del cemento para generar silicato de calcio hidratado y silicato de calcio hidratado, que. Se une firmemente a la pasta de cemento endurecida, mejorando la resistencia de los aditivos y la durabilidad del concreto. La ganga de cenizas volantes tiene funciones físicas especiales en el concreto distintas a la actividad puzolánica, como aumentar el volumen de la lechada, llenar los poros de la lechada, etc., lo que puede lograr un equilibrio dinámico de los efectos físicos y químicos del concreto de ganga de carbón y mejorar el rendimiento y la calidad de concreto. .
(4) La ganga de carbón se utiliza como árido de hormigón.
La ganga del carbón contiene una gran cantidad de sustancias de silicio y aluminio, entre las que se encuentran las sustancias combustibles y la siderita que liberan gases y se expanden durante el proceso de tostación. Por tanto, la ganga de carbón es una materia prima ideal para la producción de áridos ligeros. El agregado liviano de ganga generalmente se elabora a partir de roca carbonosa y ganga de roca arcillosa con bajo contenido de carbono mediante trituración, molienda, peletización, expansión y cribado, o trituración directa de la ganga hasta una cierta proporción y luego tostación. El agregado liviano de Ganga es un nuevo tipo de material de construcción liviano con buenas propiedades de aislamiento térmico.
(5) La ganga de hulla se utiliza como mezcla de cemento y material de construcción.
La ganga blanca producida en la producción de carbón en la zona minera de Tongchuan está compuesta principalmente por piedra caliza y arenisca. La arenisca se procesa para su uso como material de construcción y material de relleno subterráneo. La piedra caliza también se puede procesar y utilizar como material de construcción o como materia prima para la producción de cemento o cal viva.
(6) Ladrillos cocidos sin ganga
La tecnología tradicional de ladrillos cocidos causa contaminación secundaria al medio ambiente y es altamente selectiva para la ganga del carbón. La ganga de carbón se utiliza como materia prima para producir ladrillos que no se queman. El foco de la selección de materia prima es la ganga de carbón con alto contenido de hierro, azufre, calcio, magnesio, etc., lo que dificulta o imposibilita la cocción de ladrillos. El uso de ganga de carbón para fabricar ladrillos que no se queman puede evitar la contaminación secundaria causada por los procesos tradicionales de fabricación de ladrillos y, al mismo tiempo, mejorar significativamente la adaptabilidad de las materias primas de ganga de carbón, lo cual es una dirección importante para la fabricación de ladrillos de ganga de carbón en el futuro. .
Los materiales de albañilería de combustión libre están elaborados a partir de ganga de carbón autoinflamable o ganga de carbón en combustión como materia prima principal, con cemento, piedra y aditivos, y se elaboran mediante agitación, prensado semiseco y curado natural. . El flujo del proceso principal se muestra en la Figura 5-18.
(7) Bloque de hormigón de ganga
Utilice ganga de carbón encendido espontáneamente o calcinado artificialmente como agregado, cemento como material cementante, agregue una pequeña cantidad de aditivos, agregue agua, revuelva y dé forma. Los bloques macizos o huecos fabricados de curado natural se denominan bloques de hormigón de ganga. El bloque de hormigón Ganga tiene un rendimiento estable, peso ligero, alta resistencia, proceso simple, bajo costo, alta tasa de utilización y buen efecto de uso. Es un nuevo material para paredes con grandes perspectivas de desarrollo. El proceso de producción de bloques de hormigón de ganga es simple y fácil de implementar y el flujo del proceso se muestra en la Figura 5-19.
Las materias primas de los bloques de hormigón de ganga incluyen áridos, aglutinantes y aditivos. El agregado es ganga de carbón autoinflamable o ganga de carbón incinerado, que cumple con los requisitos de JC/T541-94 "Agregado liviano de ganga de carbón de combustión espontánea". Los materiales cementantes incluyen cemento, cenizas volantes, ignición espontánea y polvo de ganga de carbón combustible, etc. Los aditivos incluyen yeso, cal viva, etc.
(8) Tecnología de generación de energía de ganga de carbón
La ganga de carbón con alto contenido de carbono (contenido de carbono ≥ 20%, poder calorífico ≥ 6270 ~ 12550 kJ/kg) se puede utilizar directamente como una corriente de generación de energía con combustible para calderas de lecho químico. El proceso de utilizar la capacidad de combustión de la ganga de carbón para generar electricidad es muy simple: primero, la mezcla de ganga de carbón y carbón de baja calidad se tritura y se muele hasta obtener un tamaño de partícula de menos de 8 mm, y luego se envía a la caldera mediante un Cinta transportadora, donde se quema en lecho fluidizado circulante.
La combustión en lecho fluidizado utiliza un flujo de aire a alta presión enviado desde el fondo del lecho para "hervir" las partículas de ganga en el horno para formar un estado fluidizado con una cierta altura, finalmente, el gas de combustión generado por la combustión se envía a la chimenea después de pasar; A través del colector de polvo, las cenizas generadas por la combustión se bombean al campo de cenizas después de ser enfriadas con agua.
Figura 5-18 Diagrama de flujo del proceso de ladrillos sin quemar
Figura 5-19 Diagrama de flujo del proceso de producción de bloques de ganga de carbón
4. tecnología
La generación de energía a gas es un proceso de conversión de energía que utiliza el gas como energía y convierte la energía térmica contenida en el gas en energía eléctrica. Actualmente existen tres métodos prácticos de generación de energía a base de gas: motores de gas, turbinas de gas y generadores de turbina de vapor. En mayo de 2005, la mina de carbón Xiashijie estableció una planta de energía cautiva alimentada por gas de 3.000 kWh.
5. Carbón y gas * * * Tecnología minera La extracción de vetas de carbón provocará un efecto de "alivio de presión y aumento de la permeabilidad" en los estratos rocosos circundantes, es decir, provocará tensiones in situ. cierre de los estratos de roca circundantes (reducir la tensión, aliviar la presión, multiplicar y abrir poros y fisuras) y daños al cierre de las capas de roca intermedias (colapso, fractura y hundimiento de las capas de carbón suprayacentes; levantamiento de las vetas de carbón subyacentes y daños a las capas cerradas Las estructuras geológicas (estructuras geológicas cerradas debido a la minería) se abren y relajan), lo que da como resultado un aumento significativo en el coeficiente de permeabilidad de la roca circundante y sus vetas de carbón, creando requisitos previos para un drenaje eficiente y de alto rendimiento del gas de alivio de presión. p>
Desde la perspectiva del canal de flujo de gas de alivio de presión, la minería El efecto de agrietamiento del daño forma "tres zonas" en la dirección vertical sobre el goaf: la zona de derrumbe (formando una red de cavidades y fisuras que corre a través del rebaje), la zona de falla (que forma una red de grietas verticales y horizontales) y la zona de hundimiento curva (que forma una capa intermedia). Desde la perspectiva del flujo de gas de alivio de presión, el colapso de los estratos de roca, el soporte y la compactación de. El relleno natural también produce "tres zonas" horizontalmente sobre el goaf: la zona de alivio de presión inicial, la zona de alivio de presión, alta permeabilidad y alto flujo, y la zona de recuperación de presión del suelo y reducción de permeabilidad existen en la "zona de falla" vertical y "curva". zona de hundimiento" durante el proceso de alivio de presión de la veta de carbón. La deformación, fractura y extensión de fisuras de los cuerpos de carbón (roca) causadas por la minería moderada aumentará en gran medida la permeabilidad de la migración de gas en los cuerpos de carbón (roca), produciendo el efecto de "alivio de presión". , aumentando la permeabilidad y el flujo", y formando condiciones de flujo de activación de "desorción-difusión" -filtración" de gas. Debido a la diferente distribución de las fisuras de carbón y roca en diferentes regiones y las diferentes condiciones de flujo de desorción de gas, el uso de gas razonable y eficiente. Los métodos de drenaje y los sistemas de drenaje pueden lograr una extracción segura y eficiente de los recursos de gas. La extracción de recursos de gas reduce Reduce el contenido de gas de la veta de carbón de alivio de presión, elimina el peligro de explosiones de carbón y gas en la veta de carbón de alivio de presión. y reduce la entrada de gas en la cara de trabajo, creando las condiciones necesarias para una extracción segura y eficiente de la veta de carbón de alivio de presión.
Lo anterior es solo un conocimiento teórico de la tecnología de extracción de carbón y gas y las condiciones geológicas específicas. y las condiciones de las vetas de carbón de las minas de carbón son diferentes. Es necesario integrar la teoría con la práctica y combinar la industria, la academia y la investigación para explorar conjuntamente la tecnología de extracción de carbón y gas en el Centro Nacional de Investigación de Ingeniería de Control de Gas de las Minas de Carbón del Grupo Minero de Huainan. , la Universidad de Minería y Tecnología de China, el Instituto de Ingeniería de la Construcción de Anhui, la Universidad de Ciencia y Tecnología de Anhui y otras unidades cooperaron para abordar problemas clave y propusieron sistemáticamente un nuevo método de perforación de túneles de carbón y gas en el área minera de Huainan según la veta de carbón. Asignación de grupo Si existen condiciones, la capa clave de alivio de presión se extrae primero y la goaf se extrae continuamente a lo largo del borde de la goaf sin dejar pilares de carbón. Los orificios superior e inferior están dispuestos en el carril para drenar el gas de alivio de presión y. el goaf a través de una construcción innovadora y rápida. La tecnología de extracción de gas de veta de carbón enriquecida con gas y la tecnología de llenado de carriles del lado del gob han realizado el método de extracción eficiente de carbón y gas en sincronización con la cara de extracción de carbón totalmente mecanizada. y se ha implementado la extracción de gas a lo largo de la tecnología de perforación del carril del lado del gob, es decir, tecnología de control de estabilidad de la estructura de la roca circundante, desarrollo de material de relleno en la carretera y tecnología innovadora de integración del sistema de proceso de llenado rápido, y tecnología de extracción de gas de perforación del túnel del lado del gob. El distrito de Jiaoping puede referirse a la experiencia del área minera de Huainan y combinarla con el área minera de Jiaoping. Realizar investigaciones científicas sobre las condiciones geológicas, las características de las vetas de carbón y las características del gas, y explorar tecnologías adecuadas de extracción de carbón y gas.