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公开(公告)号：CN119470140A
公开(公告)日：2025-02-18
申请号：CN202510069292.2
申请日：2025-01-16
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 一种充填体封存二氧化碳全过程负碳量测试装置及方法，所述装置包括充填体封存碳化子系统、高压气体注入子系统、三轴应力加载子系统、恒温控制子系统、数据采集子系统、抽真空子系统。应力加载子系统和恒温控制子系统用于模拟真实充填封存条件，通过高压气体注入子系统分别注入氦气和二氧化碳，用于测量反应釜自由空间体积和充填体负碳量及渗透率。本发明解决了现有充填体封存二氧化碳模拟试验中封存能力和封存效率难以准确测定的问题，可实现三轴应力加载、温度控制、气体注入压力控制下的充填体封存二氧化碳全过程模拟试验，能够精准测试封存全过程充填体的负碳量和渗透率，为充填体封存二氧化碳机制探究及其技术现场应用提供实验支持。
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公开(公告)号：CN117229023B
公开(公告)日：2025-01-21
申请号：CN202311163944.6
申请日：2023-09-11
Abstract: 本发明涉及煤矿固废资源化利用与负碳领域，具体涉及一种CGIF负碳充填材料及制备方法。该负碳充填材料包括散体煤矸石和胶凝材料，散体煤矸石的粒径为0～20mm，胶凝材料呈絮团状附着在散体矸石的表面，在散体煤矸石的各颗粒之间的关键接触点之间通过胶凝材料进行黏结，散体煤矸石与胶凝材料之间层层相接，以形成孔隙度不低于30％且单轴抗压强度不低于0.46MPa的煤矸石‑胶体复合多孔材料；负碳充填材料中的多孔结构能够用于封存CO2，CO2封存率不低于25％；其中胶凝材料的塌落度在170～200mm之间，初凝时间小于15min，终凝时间小于3h。本发明的负碳充填材料兼具高孔隙度、高强度和高CO2封存率的突出优势，利于实现煤矿安全高效开采条件下的高效率负碳充填。
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公开(公告)号：CN118527451A
公开(公告)日：2024-08-23
申请号：CN202410489708.1
申请日：2024-04-23
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种煤矸石固废与电厂高温烟气协同处置负碳充填方法，其主要将煤矸石通过酸浸提铝、碱溶活化等化学处理方式，提取硅元素制备白炭黑，利用白炭黑配合锂源合成硅酸锂；利用合成的硅酸锂直接吸收电厂高温烟气中的二氧化碳，然后通过二氧化碳解吸实现二氧化碳富集与可循环利用吸附二氧化碳的硅酸锂；煤矸石提取硅元素剩余的残渣，与富集的高浓度二氧化碳矿化反应制备负碳材料，用于井下充填，进而实现煤矸石与电厂烟气井下协同处置；本发明针对煤炭开采、煤电项目中的固废、废气处置的问题，可有效实现煤基固废与电厂烟气高效协同处理，减少了煤矸石堆积对生态环境的损害并实现了碳减排，具有广泛的应用前景。
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公开(公告)号：CN116003013B
公开(公告)日：2024-06-25
申请号：CN202310071083.2
申请日：2023-02-07
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明涉及一种导热改性剂、煤矸石基井下导热材料及其制备方法，导热改性剂按重量份计包括：40‑80份甲酸、20‑50份丙烯酸、1‑5份双氧水、氧化石墨烯0.05‑0.1份及0‑30份无水乙醇。采用煤矸石0.5wt.％‑2wt.％导热改性剂对0‑2mm的煤矸石进行机械化学改性0.5‑6h，得改性煤矸石粉；称取10‑15份改性煤矸石粉，5‑10份水泥，30‑50份2‑5mm的煤矸石细骨料，20‑40份5‑20mm的煤矸石粗骨料，1‑5份石膏，10‑30份水混合搅拌2min以上并养护1天以上得煤矸石基井下导热材料。本发明的高性能煤矸石基井下导热材料具备充填和导热等多种功能，制作工艺简单，作为井下导热材料具有成本低、导热性能高等优点。
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公开(公告)号：CN118122299A
公开(公告)日：2024-06-04
申请号：CN202410483893.3
申请日：2024-04-22
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种煤基固废制备二氧化碳连续循环捕集材料的方法与应用。该方法利用经处理激活的煤矸石提取白炭黑作为硅源，并将提取的白炭黑与氢氧化锂、硝酸钕混合研磨，采用一步固相反应法合成法制备硅酸锂中掺杂了热稳定和化学稳定的第二相氧化钕材料，提高碳捕集材料的稳定性，以抵抗高温团聚和烧结。本发明钕掺杂硅酸锂材料具有热稳定性、化学稳定性、循环吸附性能，可用于高温二氧化碳连续循环的捕集，成本低廉，特别适用于工业排放二氧化碳的捕集与封存领域。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN117942736A
公开(公告)日：2024-04-30
申请号：CN202410214568.7
申请日：2024-02-27
IPC: B01D53/62 , B01D53/78 , B01F27/90 , B01F27/808
Abstract: 本发明公开了一种井下煤基固废CO2矿化多参量反应控制装置，包括腔体、搅拌给气系统以及监测控制系统，腔体包括外壳和内胆，外壳设腔盖，外壳与内胆之间有热夹层，热夹层内填充传热介质并连通外部热循环系统；外部热循环系统用于调控热夹层内传热介质的温度；腔体上端、下端分别设有进料口和出料口；搅拌给气系统用于向内胆输入CO2并搅拌，监测控制系统包括气体压力传感器、安全阀、泄压阀、pH传感器、固液添加口、温度传感器和CO2矿化度传感器；气体压力传感器、安全阀、泄压阀和固液添加口通过腔盖与腔体相连，pH传感器与温度传感器位于内胆，CO2矿化度传感器置于出料口进口端。该装置能实现煤基固废CO2矿化程度的监测与控制。
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公开(公告)号：CN117189231A
公开(公告)日：2023-12-08
申请号：CN202311183851.X
申请日：2023-09-13
Abstract: 本发明公开了一种基于矸石胶结高孔隙材料的高效充填开采方法，利用架后喷浆系统喷射快速粘凝材料同矸石形成矸石胶结高孔隙材料，实现充填材料自膨胀接顶的高效充填开采技术，解决大规模充填所需矸石材料不足以及充填效率低下的问题，包括高效充填开采工艺及充填堆体形态控制方法。高效充填开采工艺的落料工序、喷浆工序同步执行，移架工序滞后；充填堆体形态控制方法为根据充填堆体高度控制落料速度、喷浆速度、喷浆压力、喷浆角度、喷浆旋转速度，进而控制充填堆体形态。本发明能够控制工作面顶板岩层移动的同时突破充填开采效率和矸石材料不足问题，方法简便高效，工作过程安全。
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公开(公告)号：CN117090629A
公开(公告)日：2023-11-21
申请号：CN202311155091.1
申请日：2023-09-07
Abstract: 本发明涉及一种矸石高孔隙材料高效充填装置及方法，包括充填装置本体，定义充填采煤支架的一侧为前侧，另一侧为后侧，充填采煤支架固定在充填采煤支架底座上，充填装置本体安装在位于充填采煤支架后侧的充填采煤支架底座一侧；多孔底卸式刮板输送机通过充填采煤支架架设在充填采煤支架底座上方，且多孔底卸式刮板输送机与充填装置本体同侧。本发明兼具支护、落料以及喷浆多功能，可执行角度可控的喷浆作业，能够在煤矸石落料的同时喷洒快速粘凝材料，实现高效充填开采。
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公开(公告)号：CN116011069A
公开(公告)日：2023-04-25
申请号：CN202211677465.1
申请日：2022-12-26
Applicant: 中国矿业大学 , 淮北矿业股份有限公司
IPC: G06F30/13 , G06F119/08
Abstract: 本发明公开了一种充填开采工作面埋管取热高效数值计算方法，该方法获取顶底板煤岩体的热物理性能参数，确定计算区范围；建立包括充填体、充填体内布置的热交换管以及顶底板围岩的数值计算模型；模型划分网格，在建立的数值计算模型中设置对称边界条件，并根据取热工况设定模型的初始条件与边界条件；运行计算模型，根据不同位置埋管的换热特征，确定计算模型中代表性热交换管的数量；并计算整个充填工作面埋管取热性能。该方法操作简单、方便快捷、准确可靠地计算整个充填空间的取热性能，评估充填开采工作面取热能力，提高计算效率、节约计算成本，有效解决井下大尺度充填空间埋管取热模拟计算速度的难题，为井下空间地热提取高效计算提供借鉴。
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公开(公告)号：CN115853579A
公开(公告)日：2023-03-28
申请号：CN202211532767.X
申请日：2022-12-01
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明提出了一种煤矿充填开采协同二氧化碳固存系统及方法，通过致密的人工坝体在长壁工作面中隔离出采充固单元，在每个采充固单元中布置旺格维利短壁工作面并使用连采机完成采煤工序、布设伸缩式充填管路用以完成充填工序、埋设注碳管路用以后续完成固碳工序；本发明利用连采机、伸缩式充填管路、注碳管路在连续采煤的同时隔巷充填，在充填时同时埋设注碳管路，待采、充工序在全采区的采充固单元中完成后实施注碳工序以完成CO₂的地下封存，形成煤矿采充固一体化开采系统和方法。本发明在实现无煤柱采煤提高煤炭采出率、大量处理煤矸石、充分利用煤矿采空区空间的同时，将CO₂温室气体永久封存，为碳封存技术提供了新方法。
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