[发明专利]在多孔介质充填的采空区内存储二氧化碳气体的方法

摘要

本发明涉及一种在多孔介质充填的采空区内储存二氧化碳气体的方法，该方法利用粉碎的矸石、粉煤灰和水泥制作方形的多孔介质；在井工煤矿采空区内紧随采煤工作面用上述方形的多孔介质砌筑充填条带，形成对采空区顶板的有效支撑，确保采空区顶板的长期稳定；待整个采煤工作面回采结束后，封闭采区顺槽，由多孔介质充填的采空区形成一个封闭的空间；最后将火电厂产生的二氧化碳气体注入该封闭空间，形成对二氧化碳气体的长久储存。该在多孔介质充填的采空区内储存二氧化碳气体的方法，利用煤矿固体废弃物对采空区进行充填，既避免了采空区垮塌造成的地表沉陷，又为二氧化碳气体的长久储存提供了理想空间，减小因二氧化碳气体排放而造成的温室效应。

主权项

1.在多孔介质充填的采空区内存储二氧化碳气体的方法，首先将粉碎的矸石、粉煤灰和水泥按一定比例混合，加水搅拌成膏状材料，然后将此膏状材料倒入特制模具中，制成方形的多孔介质（1），并使之晾干硬化，形成基本的充填单元；在井工煤矿煤层（3）开采时，在采空区（4）内紧随采煤工作面利用方形多孔介质（1）砌筑充填条带（12），形成对新暴露采空区顶板岩层的有效支撑，确保顶板岩层的完整性和稳定性；于此同时，在采空区两侧预埋二氧化碳气体压注管（7）；待本区段工作面回采结束后，构筑采区顺槽封闭墙（6），使采空区形成一个封闭的空间；在采区顺槽封闭墙（6）构筑时，留设排气孔（8）；收集地面火力发电厂产生的二氧化碳气体并通过二氧化碳气体输送管（10）输送至采区顺槽封闭墙（6）附近；将空气压缩泵（9）一端连接二氧化碳气体输送管（10），另一端连接采空区（4）内预埋的二氧化碳气体压注管（7），将二氧化碳气体注入由多孔介质（1）充填的采空区（4）内；压注到采空区（4）内的二氧化碳气体从开切眼（11）处开始逐渐由内向外充满采空区（4）；于此同时，采空区（4）内原有的空气被二氧化碳气体驱赶并通过采区顺槽封闭墙（6）内留设的排气孔（8）排出采空区（4）；待排气孔（8）排出的气体中二氧化碳浓度超过30%时，封闭排气孔（8）并继续向采空区（4）内压注二氧化碳气体，直到采空区（4）内气体压力达到预定值；最后，二氧化碳气体向采空区（4）内压注结束后，封闭二氧化碳气体压注管（7）。