买专利卖专利找龙图腾，真高效！ 查专利查商标用IPTOP,全免费！专利年费监控用IP管家,真方便！

申请/专利权人：中国矿业大学

摘要：本发明公开了一种煤矿采空区封存超临界CO2的人工盖层构筑设计及施工方，属于二氧化碳封存技术领域。在煤矿采空区上覆岩层中构筑人工盖层，实现煤矿采空区封存超临界CO2。确定盖层的埋深、盖层的长度、盖层的宽度和盖层的厚度：根据地表移动盆地范围数据，首先通过导水裂隙带高度计算公式求取盖层埋深；然后构建关于人工盖层长度以及宽度的函数模型；最后地质参数求取盖层厚度。其计算逻辑严密，计算结果简单准确，符合实际情况，对面向采空区超临界CO2封存的人工盖层构筑设计和施工具有重要参考价值。

主权项：1.一种煤矿采空区封存超临界CO2的人工盖层构筑设计方法，其特征在于，将煤矿采空区作为封存超临界CO2的空间，在煤矿采空区上覆岩层中构筑人工盖层从而对采空区内的超临界CO2有效封存，防止CO2泄漏；步骤如下：根据煤矿采掘工程平面图和资料确定开采工作面对应地表产生移动盆地的范围，包括移动盆地的横向宽度T1，长度为l1；煤矿采掘工程资料包括该开采工作面的煤层宽度T2，煤矿开采工作面长度l2，煤层埋深Hm；基于煤矿采空区岩层移动理论以及注浆技术规范要求，设煤矿采空区上覆岩层中构筑的人工盖层构筑于裂隙带顶部，人工盖层的最优埋深通过导水裂隙带计算公式计算裂隙带高度推导获得，其中人工盖层最优埋深H0等于煤层埋深Hm与导水裂隙带高度Hli之差；利用人工盖层埋深H0和采空区上覆岩层移动特征，求取人工盖层所需的长度和宽度；确保盖层长度和宽度覆盖了H0埋深条件下的岩层变形破裂范围，人工盖层的长度l0和宽度T0通过相关相似三角形定理获取；构建人工盖层厚度Z0与人工盖层封闭能力的函数关系，求出当人工盖层封闭能力刚好满足封存超临界CO2时盖层的最小厚度Z0，结合盖层最优埋深H0、长度l0和宽度T0，完成煤矿采空区内面向超临界CO2地质封存的人工盖层设计，对实现煤矿采空区封存超临界CO2设计具有重要价值；确定人工盖层的最优埋深H0：由于人工盖层封闭能力与盖层埋深成正比的特性以及人工盖层构筑受注浆离层技术限制，明确盖层的最优埋深H0位于导水裂隙带的顶部，通过移动盆地地表构筑的注浆钻孔向设计的人工盖层位置注浆时，注浆材料不会通过上覆岩层的裂隙流入采空区中，人工盖层的最优埋深也位于注浆有效区域的最大埋深处，因此人工盖层的封闭能力此时也最大；最终通过煤层埋深Hm与导水裂隙带高度Hli之差确定人工盖层的最优埋深H0：H0＝Hm-Hli针对需要构筑人工盖层的煤矿采空区，通过钻孔勘探技术获取地质资料，收集煤矿采掘工程平面图和资料确定煤炭开采厚度M、开采阶段的垂高hc，导水裂隙带高度Hli的获取方式为： 人工盖层最优埋深H0的求解函数式：

全文数据：

权利要求：

百度查询： 中国矿业大学 煤矿采空区封存超临界CO₂的人工盖层构筑设计及施工方法