液态净化技术范文

液态净化技术范文（精选7篇）

液态净化技术 第1篇

阜新市花生种植面积已达200万亩, 亩均收入近千元, 效益已超过玉米。

但花生生产现状不容乐观, 通过调研, 我们发现在农艺上存在着一些问题:

1. 地膜应用面积小, 全市仅2万多亩。

2. 塑料地膜有增产效果, 一般增产30%;但成本较高, 达到每亩300元。

3. 农机农艺不配套。现有的地膜覆膜机不能打孔, 需靠人工引苗, 亩成本增加100元。

4. 品种老化。目前阜新市花生主栽品种以白沙1016为主, 它抗旱能力强, 但增产潜力低。

5. 技术不规范, 种植技术技出多门。

6. 密度低, 一般亩保苗1.5万~1.6万株, 单产150~200千

克。针对上述情况, 阜新市农业技术推广站2009年开展液态地膜技术研究, 通过2年的努力, 取得了理想的效果, 基本解决了花生单产低, 地膜推广速度慢的难题。2年共推广20万亩液态地膜, 亩增收250元, 累计增收5000万元, 并总结出一套技术规程, 培养了一批农业科技人员。

二、各项技术的研究与示范情况

1. 调温、调湿、固沙、有效期的研究与示范

(1) 增温性能, 液态地膜比裸地平均增温1℃, 液态地膜花生早出苗一天, 生长发育快。

(2) 保湿性能研究, 减少了水分蒸发, 每日少蒸发0.5吨水, 有效期内减少蒸发40吨水。

(3) 有效期研究, 从5月12日开始至8月1日止, 在8月1日检测, 结果覆膜区与对照区湿度相同, 表明液态地膜的保湿作用已消失, 暂定它的有效期为80天。

(4) 固沙能力研究, 喷施液态膜区没有风蚀现象, 7月19日阜新降雨100毫米, 田间采集雨水, 喷施液态膜区较清, 对照区较浊。

(5) 增产性能研究, 秋收测产喷施液态膜区亩产260千克, 对照区205千克, 平均增产30%。

(6) 推广面积, 通过2009年、2010年两年推广, 推广面积达到20万亩。

2. 品种配套技术研究与示范情况

(1) 白沙1016应用液态地膜, 分坡地与平地两种情况, 在25度坡地与平地试验, 山坡地保水不理想, 几乎没有;增产只有8%, 效益为负。平地增产20%, 效益为正。

(2) 唐油4号应用液态地膜, 与白沙1016对比, 唐油4号增产30%, 白沙1016增产20%, 品种间差异显著。

(3) 阜花401应用液态地膜, 与白沙1016对比, 阜花401增产30%, 白沙1016增产20%, 品种间差异显著。

(4) 唐油4号、阜花401在平地上推广20万亩。

3. 整地配套技术与示范情况

(1) 小垄与大垄双行。小垄增产21%, 比大垄双行低9%, 原因是小垄表面积比大垄表面积多150平方米, 液态膜厚度降低, 调温调湿能力下降, 增产效果相差13%。

(2) 旋耕与传统方法。旋耕深度可达30厘米, 而传统整地只有20厘米, 旋耕地根系发达与液态膜技术相适应, 使液态地膜能力得到发挥, 二者单产相差8%。

(3) 旋耕、大垄双行推广20万亩。

4. 化学除草配套技术与示范情况

(1) 单喷与混合喷施。亩喷乙草胺200毫升, 分别进行单喷与混合喷施, 结果单喷效果不如混合喷施, 单喷的有禾本科杂草, 而混合喷施的则没有。

(2) 背负式与高压机械。喷施机械有选择, 功能16型背负式手动喷雾器压力不足, 而用机械小四轮带动自制多喷头喷雾器压力大, 喷施效果较好, 二者喷施后温度相差0.3℃。

(3) 推广高压喷施法, 除草剂混合喷施法20万亩。

三、推广应用前景

1. 我国年消耗1000多万吨塑料地膜, 土壤每亩残留就

达6千克, 污染严重, 国家正努力寻找替代品, 液态地膜应运而生。它完全可以替代塑料地膜, 而且没有任何污染。

2. 节本增效, 每亩节约5个人工, 合计就是350元, 增产

30%, 亩增产花生60千克, 按每千克5元单价计算, 增收300元。

3. 阜新是花生主产区, 种植面积将达到300万亩, 省政

府提出一县一业的号召, 阜新将做大做强花生产业, 提高单产是主要目标, 液态地膜是主要技术, 今后5年将达到100万亩。

4. 阜新光照充足, 秋高气爽, 花生不会有黄曲霉素, 含油

量可达50%, 是花生优势产区, 单产花生2亿千克, 产品销往全国各地, 给花生发展提供了空间, 也给液态地膜的推广创造了机遇。

综上所诉, 阜新市液态地膜技术有广阔的应用前景。

四、存在问题

1. 补贴问题, 液态地膜技术是新事物, 为使其尽快转化

成生产力, 需要制定优惠政策, 比如价格补贴, 从而调动农民积极性。

2. 加大培训力度, 政府宜提供培训资金, 培养一批种田明白人, 从而减少不必要的损失。

液态二氧化碳灭火技术的应用 第2篇

1 液态二氧化碳的基本特性

1.1 液态二氧化碳的灭火原理

在常压下, 液态的二氧化碳会立即汽化 (一般1kg的液态二氧化碳可产生0.5m3的气体) 。因此, 二氧化碳气体可以排除空气、包围在燃烧物体的表面或分布于较密的的空间中, 降低可燃物周围或防护空间内的氧浓度, 产生窒息作用而灭火。同时它由液态变成气态时能吸收大量的热, 从而使火场温度降低, 起到冷却作用。

1.2 主要技术说明

1.2.1 注入液态二氧化碳的工艺流程。液态

二氧化碳槽车→加压泵→注入控制装置→注入过程中液态二氧化碳的流量控制装置→液态二氧化碳→合成罐体→变径接头→注入管路→井下火区。

1.2.2 液态二氧化碳槽车的技参数。液态二

氧化碳槽车的一般容量为25吨, 罐内压力2.0Mpa, 液态变为气态的比例为1:600, 该槽车开泵可加压至20Mpa, 通过1寸半的变径接头与注入管路相连接。如果以12 Mpa的压力 (此时管路压力为0.8~1.2 Mpa) 、4m/s的流速注入火区, 输送距离可达1400m~1500m。

2 液态二氧化碳的应用 (一)

2008年3月5日23时, 黑龙江省鹤岗市泰源煤矿因电缆放炮而发生外因火灾事故。火势发展很快, 威胁到救援人员的安全。如果用灌浆的方法灭火, 需要投入大量的人力物力, 灭火时间长、且事后恢复工作量大, 只有采用注入惰气的方法进行灭火比较合适。由于二氧化碳的吸附能力强, 它所产生的自由基等于氮气的8倍, 可阻止煤的自由基的产生。因此, 决定利用管路对井下火区注入液态二氧化碳。

2.1 需注入液态二氧化碳数量的估算

由于液态二氧化碳由液态变为气态的比例为1:600, 而一般1kg的液态二氧化碳可产生0.5m3的气体, 所以按井下火区空间体积为20000立方米左右计算, 需要注入液态二氧化碳40吨左右。

2.2 需要采取的安全措施

2.2.1 注入液态二氧化碳前, 要派专人检查管路, 防止管路泄漏。

2.2.2 注入液态二氧化碳前, 要加强各处密闭, 防止漏风。

2.2.3 注入液态二氧化碳过程中, 要随时观

测井下气体的变化情况, 化验人员要每隔30分钟进行一次井下气体化验分析, 并及时将结果向指挥部进行汇报。

2.3 液态二氧化碳的注入过程。

3 月17日9时至14时20分, 50吨液态二

氧化碳全部注完, 此时回风井闭处CO1000ppm。

根据3月17日注入液态二氧化碳后井下气体的变化情况, 指挥部经过分析, 认为此次注入液态二氧化碳后只所以没有达到预期目的, 主要是因为:

a.灾区范围大, 二氧化碳没有完全覆盖火区;b.灾区仍然存在漏风源, 导致部分二氧化碳流失。

经研究制定出下一步救灾方案——缩小灾区、恢复二片通风, 然后继续注入液态二氧化碳:

a.破开150水平和主井回风板闭, 各开一个风量窗;b.开主扇并将风量调至200m3/min以下;c.在二片回风井以下50米处及三片入风井片口处进行封闭并抹严;d.将注入管路接至入风井三片片口闭内;e.将化验车由回风井移至材料井, 并将束管由材料井接至二段暗井闭内, 直接观测火区内气体情况。

3 月21日8时—10时, 50吨液态二氧化碳

全部注完, 此时主井二片闭内CO由2300 ppm降至47ppm。至此, 泰源煤矿利用液态二氧化碳灭火工作结束, 开始进入下一阶段救灾工作。

3 液态二氧化碳的应用 (二)

2008年9月20日3时30分, 黑龙江省鹤岗市富华煤矿发生一起内因火灾事故, 井下30余人遇险。国家矿山救援鹤岗基地接到事故召请通知后, 立即组织四个中队赶赴事故现场进入灾区探查、搜救人员。

由于火情发展迅猛, 火势非常大, 救援人员无法通过火源继续向下搜救人员, 导至探查、搜救工作进展缓慢。

9月21日, 在多次探查、救人无效的情况下, 救援专家组针对当前灾情进行评估后确定灾区其余人员以无任何生还可能, 经指挥部研究决定其下步救灾方案为:

a.更换及加固井下消火管路;b.封闭二段以下新、老暗井和副暗井同时铺设束管;c.停运主扇、封闭主、副井;d.气体化验车开通新暗井、老暗井和风井3路束管进行监测;e.从9月23日11时开始对火区注入液态二氧化碳进行灭火、降低火区温度, 化验人员要每隔30分钟对井下气体进行一次化验分析, 指挥部根据火区气体的变化情况决定液态二氧化碳的注入数量和注入时间。

9月23日, 第一批5车125吨液态二氧化碳到达现场, 11时15分, 分别从新暗井、老暗井开始注入, 截止到10月12日12时40分, 累计注入液态二氧化碳34车共850吨。而此时通过连续的气体化验分析数据表明, 井下火区一氧化碳始终稳定在50-400ppm之间, 氧气稳定在4~8%之间, 二氧化碳稳定在10~30%之间。

救灾指挥部根据化验结果, 决定从10月13日8点开始启封火区、进行探查、恢复通风、搬运遇难人员。

到14日6时10分, 共搬运21名遇难人员升井, 至此, 救灾工作顺利结束。

4 几点体会

通过对泰源煤矿及富华煤矿火区内注入液态二氧化碳的灭火过程, 可以看出:

4.1 液态二氧化碳灭火速度快、周期短、成本低、效率高、实用性强。

4.2 注入液态二氧化碳的工艺流程简单、易操作。

4.3 液态二氧化碳灭火后不留渣滓又易利用通风将余气吹走, 减少了事后的恢复工作量。

4.4 液态二氧化碳对于熄灭覆盖在表面的火源有着非常大的灭火作用和非常好的灭火效果。

4.5 对于埋藏在深处的火源来说, 液态二氧

化碳即使起不到彻底熄灭火源的作用, 但是能达到暂时灭掉表面的火源、控制火势的发展、降低火场周围温度的效果, 在一定限度内能给救援队伍创造一个相对宽松的、可以进行其它工作的空间和时间。

5 注意事项

5.1 如果灾区范围大, 在用液态二氧化碳灭火时必须缩小灾区范围, 以保证二氧化碳覆盖火区的面积。

5.2 为保证灭火质量, 液态二氧化碳的注入

距离不能超过1500m, 并且只能用铁质管路, 不能用塑料或胶质管路 (管路的抗压力要大于4Mpa) 。

5.3 注入液态二氧化碳时管路内不能有积水, 同时由于出口处温度低, 注入量加大时, 要采取保温措施。

5.4 在向有爆炸危险的火区注入液态二氧化

碳时, 切勿流速过快, 因为流速过快易产生和积静电, 容易引起瓦斯爆炸。

5.5 在大量的向灾区注入液态二氧化碳时,

当它由液态转换为气态时, 如遇井下巷道有淋水容易结成干冰。因此, 注入结束后进行其它工作时应考虑采取何种迅速破除结冰的方法, 以保证按时完成任务。

6 结论

通过利用液态二氧化碳灭火方案的实施, 使泰源煤矿及富华煤矿的火势得以控制, 使下一步救灾工作得以顺利进行。同时可以看出, 利用液态二氧化碳灭火是处理煤矿火灾事故的有效手段, 它具有操作工艺简单、适应性强、灵活机动、快速、及时、高效等优点。因此, 具有使用及推广价值。

摘要：介绍了液态二氧化碳的特性和灭火过程及应用效果分析。

液态发酵法白酒生产技术的研究 第3篇

自古以来, 我国就有利用高粱、玉米、大豆等原料酿造白酒的传统。其中玉米淀粉含量高, 蛋白质多, 营养成分高, 是世界三大农作物之一, 更是我国制造白酒的主要原料之一。1935年我国在威海酒厂试验用纯种曲霉制造麸曲生产白酒, 并获得成功。20世纪60年代中期, 北京酿酒总厂采用固液结合的串香工艺, 将酒精生产出酒率高和白酒传统固态发酵的特点有机结合起来, 生产出了红星白酒[1], 其口味已达到普通固态法白酒水平, 这是我国液态发酵法酿造白酒的创举。

2 液态发酵法白酒生产技术

2.1 液态发酵法的定义

液态发酵法一般指采用酒精生产方法的液态法白酒生产工艺;其中液态法白酒是表示以液态发酵为基础, 经过不同的蒸馏和调味方法生产出来的白酒[2]。对于液态法白酒, 广义上来说, 凡是以液态发酵生产的酒基为基础, 再经过串香、调香等方法生产出来的白酒都是液态法白酒;而如果再从狭义上区分, 液态法白酒其实是指原料的糊化、糖化、发酵和蒸馏等工艺, 全部都必须在液态下制成的白酒。

2.2 液态发酵法的特点

液态发酵法将酒精生产的优点与传统固态白酒的生产工艺优点结合起来了, 确实是我国酿酒行业的一项重大技术进步。液态发酵法生产白酒的特点是劳动生产率高、机械化程度高、适应现代化工业生产、淀粉出酒率高、原料适应性强、辅料用量少, 而且还大大改善了劳动、生产环境。20世纪90年代, 酿酒专家们提出了用优质酒精加部分优质白酒进行中档新型白酒的技术路线[3], 并迅速发展起来, 现代我国的大型酒厂都采取了这种比较先进的技术路线。

2.3 液态发酵法的生产技术

全液态法发酵是从原料蒸煮、糖化、发酵到蒸馏, 基本都采用酒精生产的设备, 工艺上吸取了白酒生产操作特点, 运用了机械化生产, 摆脱了固态发酵法的生产方式, 但为了提高其酒质和微量充成分比例, 还需要进行串香、调香等后续工艺加工。根据原料是否在糖化发酵前蒸煮糊化, 液态发酵法可以分为液态熟料发酵法和液态生料发酵法。

我们以液态熟料发酵法为例详细介绍其主要生产技术和工艺。液态熟料发酵法是表示在液态糖化、液态发酵前, 将原料液态糊化, 最后通过液态蒸馏形成液态法白酒。其主要发酵工艺和技术如下:

2.3.1 粉碎原料

酿酒原料以玉米、高粱为主。陈化玉米的表现形式是:酶的活力减弱、呼吸降低、原生质胶体结构松弛、物理化学性质发生了改变, 达到一定程度时种用品质、食用品质都会变劣, 这就叫玉米陈化。我国规定, 不允许陈化粗粮流入口粮市场[4]。玉米等原料中的杂质、金属等需要通过相应装置清除掉, 并且将玉米胚芽脱去, 方可将原料进入粉碎机粉碎。粉碎度的技术要求一般是以90%以上的能通过40目筛孔为宜。

2.3.2 配料、蒸煮

配料时粮、水比例是1∶4根据入池酸度为0.5~0.7来调整酒糟水用量, 其目的是控制杂菌繁殖、有利于糖化、发酵和产脂。考虑到原料是粉末状, 所有酒糟水的使用温度保持在60℃较好。如果在玉米中加入高粱等多种原料, 可以有利于成品酒的风味。蒸煮不能压力过高, 以避免发生焦糖化, 使得酒中有焦糖味。蒸煮设备仿照酒精厂的圆柱体圆锥底的立式蒸煮锅, 进行间歇蒸煮, 并设有一台带有搅拌装置的投料配水混合器, 也可采用附有搅拌器的圆形蒸煮锅。

2.3.3 糖化

糖化采用的锅为圆柱体弧形底, 用碳钢板制成, 并附有搅拌装置和冷却装置, 采用多为间歇糖化法。当采用麸曲糖化时, 用曲量为11%~15%, 分两次加曲。现今, 各生产厂家大都采用酶法或半酶法糖化:全酶法糖化时用酶量是120~200U/g原料, 糖化温度为58~60℃, 糖化时间为30~45min。半酶法糖化用酶量是50U/g原料, 加曲量为6%~10%。

2.3.4 发酵

利用发酵池或发酵罐发酵, 发酵罐有开放式、半封闭式和密封式三种。后两种有利于CO2的回收。采用低温发酵, 冬春季节, 入池品温应为17~20℃时, 48hour即进入以产酒为主的主发酵阶段, 总发酵期4~5天。夏季炎热时, 发酵期应缩短至3天。在醪液中加入酒母外, 还可以加辅料大曲、生香酵母、复合菌液等, 以提高发酵醪的质量。

2.3.5 蒸馏

将发酵成熟醪打入装有稻壳层的蒸馏釜中, 以直接蒸汽和间接蒸汽同时加热至95℃, 再减少间接蒸汽, 调节回流量使得酒度达到60-70% (以体积计) 。当蒸馏酒度降到50%以下时。可开大蒸汽蒸尽余酒, 酒尾回收到下一次蒸馏的成熟醪中, 进行复蒸[5]。然后再进行串香、调香进一步加工制成成品酒。有的大厂采用双塔或三塔蒸馏, 可以得到纯净的酒基。。

3 控制液态发酵法白酒质量的技术保证措施

经过多年的实践和经验总结, 人们已经归纳出液态除杂、固态增香、增己降乳、调香勾兑等措施是提高液态法白酒质量的切实有效措施。但是考虑到酒基是提高液态法白酒质量的重要基础, 所以我们还特别说明进一步提高酒基质量的技术保证措施:

3.1 原料品质的要求

玉米是酿酒常用的原料, 使用玉米时, 需先脱去胚芽, 防止酿酒过程中产生丙烯酸;同时玉米酿酒, 杂醇油含量较高, 可以注意回收。利用高粱进行液态法发酵时, 由于其黏度大、输送、搅拌不便, 可以与玉米等其它原料混合使用。同时, 应剔除霉烂原料, 因为霉烂原料生产的酒基有苦辣味和烧灼感。

3.2 原料蒸煮过程中应注意的事项

原料热处理过程包括预煮和蒸煮两个工序。预煮的温度选择随着原料品种、粉碎细度、加水比、预煮方式而各异, 一般控制在55-75℃之间。玉米原料蛋白质含量较高, 在蒸煮过程中分解产生氨基酸, 是产生杂醇油的主要来源, 所以在蒸煮过程中, 特别要注意进料量稳、进汽速度稳定, 控制各点温度稳、排除蒸煮醪量稳定, 使得蒸煮醪液煮熟、煮透, 不能过生、过老。

多种微生物发酵, 适当延长发酵周期坚持低温发酵, 发酵期应该从3-4天延长到5-7天, 使得发酵醪完成酒精主发酵后, 转入以产白酒香味物质为主的后发酵期, 以增加发酵醪的酸脂成分。

3.3 消毒灭菌

异常发酵所产生的酸类主要是细菌污染所致, 所以必须严格清洁卫生制度加强消毒灭菌工作, 可有效防止丙烯酸、丁酸、醋酸等副产物的产生, 充分保证液态法白酒的质量。

摘要：液态发酵法一般指采用酒精生产方法的液态法白酒生产工艺;其中液态法白酒是表示以液态发酵为基础, 经过不同的蒸馏和调味方法生产出来的白酒。对于液态法白酒, 广义上来说, 凡是以液态发酵生产的酒基为基础, 再经过串香、调香等方法生产出来的白酒都是液态法白酒。

关键词：液态发酵法,白酒,玉米,技术,工艺

参考文献

[1]程建军.淀粉工艺学[M].北京:科学出版社, 2011.12

液态净化技术 第4篇

关键词：液态二氧化碳,增产技术,压裂改造工艺,生产性能

目前,压裂改造是最主要的增产技术之一,它在低渗、特低渗致密油气资源的开发中具有较强的实用性,特别是在油气资源密集的页岩油气资源的开发过程中,该方法也具有较好的发展前景。传统的压裂液在使用过程中需要耗费较多的水资源,而且还有可能会污染地下水和地表环境。而液态二氧化碳压裂技术则从根本上改变了这一现状,压裂后的二氧化碳变成气体从地层中完全排出,对储层几乎无伤害,因而在低渗、低压、水敏性储层开发中得到了广泛的应用。

1 液态二氧化碳压裂技术特点分析

在液态二氧化碳的压裂过程中,液态的二氧化碳是最主要的压裂液。该方法主要是采取一定的技术手段将二氧化碳加压、控制温度等,进而满足实际压裂工况。通常情况下,在一般环境下,二氧化碳由气态转变为液态的临界温度是31℃,临界压力为7.38MPa,而且液态二氧化碳的密度与水的密度相差不大,而对其加压后,液态二氧化碳的黏度则大大降低了。在实际工程中,液态二氧化碳在使用后可以转变为气态物质,从而便于其从地层排出,不会对地层造成危害。所以,液态二氧化碳压裂技术是一种真正的无伤害工艺。与传统的水基层压裂技术相比,液态二氧化碳压裂技术具有以下特点;①将液态的二氧化碳作为压裂液,能够对储层产生较小的伤害。二氧化碳作为一种非极性分子,在使用过程中,能够更好地溶于原油,大大降低原油的黏度。这样一来,就为原油的自然流动创造了较好的条件。此外,二氧化碳是一种酸性气体,在溶于水后,会与水反应生成碳酸,碳酸具有一定的酸性,能够抑制土壤的膨胀。当土层中的温度高于31℃时,液态二氧化碳会转变成气态物质,能够及时从土层中流出,进而避免了对裂缝流动能力的影响。②液态二氧化碳压裂技术具有很强的返排能力。随着温度的不断升高,液态二氧化碳的总体积也会不断增大。当温度超过40℃时,液态二氧化碳就能够全部转变成气态物质,气态二氧化碳能够不断增强其地层能量,进而缩短投产周期。③液态二氧化碳压裂技术在使用过程中所需的作业成本比较低,具有较好的经济效益。这是因为二氧化碳本身就是一种催化剂,不再需要更多的化学添加剂,所以,在压裂过程中,不会产生过多的压裂废液。这不仅避免了对环境的污染,而且还节约了成本。从这个角度分析,使用液态二氧化碳压裂技术的油气产量高,且稳产期长,能够获得良好的经济效益。

2 液态二氧化碳压裂技术的研究进展分析

液态二氧化碳压裂技术的发展分为以下几个阶段:①纯液态二氧化碳加砂压裂技术阶段。早在20世纪60年代,就有许多生产工程将二氧化碳当作压裂液,将液态的二氧化碳充当增能助排剂,以增加油气井的开采量。②液态二氧化碳/氮气压裂技术阶段。20世纪末期,美国发明了一种新的携砂压裂工艺技术,就是在液态二氧化碳中添加一定比例的氮气。在近20年的实践中发现,这种技术手段具有较好的发展前景,其施工流程与液态二氧化碳加砂压裂类似,即先对支撑剂加压预冷,然后液态二氧化碳与支撑剂混合,并经压裂泵车增压,在井口与氮气按一定比例混合后泵入地层。该技术手段与液态二氧化碳压裂相比,增产效果相当,而且大大降低了平均单井成本。③液态二氧化碳/氮气泡沫压裂技术阶段。该技术是BJ公司于1998年开发实现的,其主要操作是在液态的二氧化碳中加入一定比例的氢氟醚类起泡剂,并且要保证其能够全部溶解,然后再向添加剂中加入一定比例的氮气,使整个体系形成一种稳定性好、黏度高的非常规泡沫流体,并以此作为携砂液的压裂工艺。

3 液态二氧化碳压裂技术展望分析

要想从根本上提高液态二氧化碳压裂技术的效率,应该从以下三个方面入手;①进一步提高液态二氧化碳的携砂能力。这不仅是扩大液态二氧化碳压裂技术实用范围的根本保证,还是降低施工摩阻的关键。目前,我国提高液态二氧化碳携砂能力的主要方法就是提高液态二氧化碳的黏度,但是,这种方式会提高其摩阻。为此,还应该加强对液态二氧化碳携砂能力方法的研究。②在实际工艺中不断优化液态二氧化碳压裂工艺。通过研究液态二氧化碳的流动特性、对流换热特性和携砂特性等参数来为施工压力预测、压裂管柱和支撑剂(尺寸、密度)优选提供可靠的参考依据。③加强对液态二氧化碳压裂增产机理的研究。对液态二氧化碳压裂增产机理的研究应该从分析液态二氧化碳破岩、裂缝延伸和增渗等角度入手,这样才能够为液态二氧化碳压裂裂缝形态的预测提供可靠的依据。

参考文献

[1]王香增,吴金桥,张军涛.陆相页岩气层的CO2压裂技术应用探讨[J].天然气工业,2014(01).

[2]田磊,刘小丽,杨光,等.美国页岩气开发环境风险控制措施及其启示[J].天然气工业,2013(05).

[3]李宪文,张矿生,樊凤玲,等.鄂尔多斯盆地低压致密油层体积压裂探索研究及试验[J].石油天然气学报,2013(03).

[4]苏伟东,宋振云,马得华,等.二氧化碳干法压裂技术在苏里格气田的应用[J].钻采工艺,2011(04).

液态净化技术 第5篇

液态危化品趸船泊地环境敏感,工艺系统配置上的任何疏漏都可能引发环境与安全事故。连接趸船与储存区的管线通常划分为:下河管线、岸上管线以及库内管线等前、中、后三段,从趸船经岸坡斜堤至岸上操作平台的管线,俗称下河管线,接卸、灌装作业工艺流程转换操作大都在这一段进行,是事故易发地段。 本文分析介绍下河管线岸上操作平台、岸坡斜堤管线工艺流程, 以及防水击、防泄漏安全技术措施。

1.岸上操作平台

在趸船岸坡斜堤管组上方,稍高于百年一遇的最高洪水位处修筑岸上操作平台,形成水路陆路转输控制调度枢纽,流程如图1所示。

接卸作业时,首先检查确认工艺流程连接准确无误,尔后启动趸船主泵且缓慢打开泵排出阀,巡查下河管线是否完好无渗漏,确定达到输送条件后,逐渐打开干线主阀,液流经泵加压后顶开岸上操作平台旋起式止回阀,由干线主阀及管道输送至储存罐。当发生突然断电、故障停机、下河管线破断等瞬变流工况,管内液流会瞬间反向回流,且产生很大的水击压力,可造成泵机损毁或极为严重的泄漏事故。操作平台止回阀的功用就是在上述异常情况发生时,靠管内液力作用自动将管路切断,防止事故发生或扩大。泵机停转和下河管道破断都会使旋起启式止回阀顿失 “背压”,阀板靠自重回落至阀座上,受上游液柱压力作用使之贴合压紧阻断通路。在下游管道破断事故中,可有效防止管内及储罐内的液态危化品大量泄漏入江;在停电停机事故中,与泵出口止回阀共同作用,经两次压力波拦截保护泵机。止回阀自动关闭后,应及时关闭干线主阀及罐前阀,并起动事故应急预案排除险情与隐患。

操作平台管组旁通阀主要用于灌装作业。

该工艺流程止回阀依靠管输液体自力作用自动关闭,无需外力,具有流程简捷、响应快速、工作可靠的特点,是一项简单易行、不可或缺的安全防事故技术措施。

2.岸坡斜堤管组

《装卸油品码头防火设计规范》JTJ237-99规范要求岸坡斜堤管线必须安装堤根阀,具体流程未作规定,因此,下河管道工艺设计缺乏技术性规范条文支持。长江中上游地区内河水位变化差值较大,为满足不同水位的作业需要,沿斜堤干线设置有若干个梳状管接头,以便于适时变更管组结合点位。常见的趸船岸坡斜堤干线工艺形式有三种,详见图2。

(1)不设干线闸阀

如图2(a)所示,这种工艺减少了设备投资和法兰连接点数量,但是在紧急情况下无法将干线切断,尤其是水下浸没段管组一旦发生泄漏很难被发现,后果会极为严重,输送密度比水大的介质更是如此。因此,该流程风险度较大,不宜采用。

(2)仅设梳状管闸阀

如图2(b)所示,梳状管端安装了闸阀后,使得奥氏体不锈钢软管与干线连接很方便,且可带液作业。这种流程增加了阀门使用数量,同时,当阀前法兰连接处或干线发生泄漏时,无法将干线切断;与图2(a)流程一样,无防止水下浸没段泄漏的功能。其实梳状管结合点位变更一般无需带液,通常在上一次作业后管道内应当是清空的,这时闸阀仅起到盲板作用。闸阀安装在梳状管端形成一个较长的悬臂,头重脚轻,使管道受力状态变坏,在洪水季易遭受水上大块漂浮物撞击损坏。

所以该流程安全度较低,应当慎用。

(3)梳状管之间加装干线闸阀

如图2(c)所示,在岸坡斜堤干线上每隔2~3个梳状管加装一个闸阀,当干线及梳状管盲板处发生泄漏时,可及时关闭泄漏点上、下方闸阀,以减少泄漏量并便于检修;当水位上涨需要上移梳状管结合点时,将结合点下方闸阀关闭,使水上与水下干线不连通,防止水下管组泄漏事故发生。与前两种工艺比较,该工艺流程简单,可操作性强,防水下管组泄漏功能明显,能够将风险控制在可接受范围。

3.小结

在液态危化品浮动码头(趸船)“下河管线”工艺流程的关键环节上加设了止回阀与干线闸阀,看似简单,实则用意深刻, 通过新的工艺组合提高了系统防水击、防泄漏功能,流程更为合理与规范。

液态净化技术 第6篇

关键词：重金属污染,赤泥,液态地膜,结合

1 引言

近年来, 城市化的进程逐渐加快, 使得城市人口密集, 工业企业种类多, 分布广, 城市生活污水和工业废水大多直排江河, 目前, 由于城市生活污水大多未经处理或处理率和处理达标率低导致江河水体和农田灌溉用水受到污染进而污染土壤, 使土壤的理化性质变差。城市化使机动车的数量急剧增加, 机动车排放的废气会对土壤产生影响, 公路两旁土壤中氮氧化物、碳的氧化物和碳氢化合物增加特别是公路两旁土壤中铅的含量明显增加且距公路越近, 铅的含量越高。同时城市化产生的大量固体废弃物, 大多是作一般的填埋处理, 对土壤造成严重的污染。矿产资源采掘不当而使废弃采矿地大量裸露, 并通过水流等途径污染农田, 也造成土壤中的重金属含量严重超标。

国土资源部称, 目前全国耕种土地面积的10%以上已受重金属污染。辽宁沈阳张士灌溉区, 在过去20多年的污灌中, 污染面积达2.5×107m2, 其中3.3×106m2土壤含镉5～7mg/kg, 镉污染十分严重。因此, 修复重金属污染土壤越来越受到重视, 重金属污染土壤修复技术也得到了许多发展。修复重金属污染土壤具体措施之一:化学固定, 使得各种土壤改良剂纷纷被发现并利用到重金属污染土壤修复当中。理想的改良剂应具备以下几个条件:一是较高的稳定性;二是较强的结合性;三是环境友好性;四是可操作性;五是低选择性。但就目前而言, 符合上述要求的改良剂很少, 因此必需进一步深入系统地研究现有改良剂的钝化修复机理。同时在现有研究工作的基础上, 借鉴其它领域的最新研究成果筛选出一种经济、有效、稳定且对环境友好的新型土壤钝化剂, 这是改良剂原位修复技术的关键。

2 赤泥概述

本小组选择的治理土壤重金属污染改良剂——赤泥, 作为一种固体废弃物, 更加降低了修复成本。赤泥是氧化铝厂生产过程中产生的一种固体废弃物。其中含有Al2O3、Na2O、SiO2、CaO、Fe2O3、TiO2等, pH值较高 (大于12. 5) , 是具有腐蚀性的废物。它不仅占用土地, 污染环境, 而且造成地下水污染及资源浪费。赤泥的综合利用是一个十分重要和迫切需要解决的问题。国内外近年来进行了大量的试验研究, 提出了许多综合利用赤泥的方案。但除少数应用于生产外, 大多数仍处于试验阶段。其中赤泥对于土壤的改善功效也越来越被重视起来, 其研究工作也有了比较大的进展。

首先赤泥对土壤中的Cu2+、Ni2+、Zn2+、Cd2+、Pb2+有较好的固着性能, 使其从可交换状态转变为键和氧化物状态, 从而使土壤中重金属离子的活动性和反应性降低, 有利于微生物活动和植物生长。降低土壤孔隙水以及农作物种子、叶子中的重金属含量, 如经修复后, 孔隙水中Zn含量可由原来的50～100mg/L下降为5mg/L。同时赤泥能显著提高土壤中微生物组成 (P≤0.05) , 减少土壤中异养真菌, 改变主要培养细菌群落。其次赤泥可以作为吸附材料被应用于土壤磷污染控制技术中, 为有效控制土壤内源磷负荷提供一种新思路和廉价材料。经过对赤泥处理后的土壤磷形态分析后表明, 投加赤泥能促使土壤中铁铝磷向钙磷转化, 且赤泥的强碱性使土壤pH值逐渐升高。赤泥控制土壤中富磷化的同时有效控制土壤pH值。这就使其在土壤修复剂中的应用更加广泛。

3 赤泥与液态地膜结合使用的重金属污染土壤改良技术

针对重金属污染治理研究采用钝化策略, 即通过改变土壤中的重金属形态使其环境迁移性和生物毒性降低。我们将赤泥与液态地膜相结合。液态地膜是以富含腐植酸的风化煤为主要原料添加活性剂、交联剂、除草剂等混合而成的多功能可降解黑色液态地膜。该液态地膜既具有塑料地膜的增温、保墒、保苗的作用, 又有较强的粘附能力, 可将土粒联结成理想的团聚体。

3.1 液态地膜的主要性能

(1) 提高土壤温度, 增加有效积温:

喷施液态地膜可在地表面形成一层黑褐色土膜, 使5～15cm的土壤增温1～4℃, 使作物生育期提前3～5d。

(2) 抑制水分蒸发, 提高水分利用率:

蒸发抑制率在30%以上, 土壤含水量提高20%以上, 土壤中水稳定性团粒数量 (>0.25mm) 可增加10%以上。

(3) 自然降解, 消除污染:

液态地膜喷施后, 受光、热和土壤中的微生物作用, 在90d左右逐渐降解, 降解成腐植酸类有机肥, 从根本上消除 “白色污染”。

(4) 改善土壤理化性能:

翻压入土后, 能改良土壤团粒结构, 改善土壤通透性;还可以有效改善土地因长期使用化肥引起的土壤板结问题;降低土体中的盐分含量, 0～50cm土体中的含盐量降低50%左右, 土壤容重降低6%～10%。

(5) 提高肥效:

液态地膜本身具有肥效, 降解后的产物是优质腐植酸类有机肥, 腐植酸类物质具有刺激植物生长发育、增加作物的抗逆性、改善植物的营养状况等功效, 并能提高土壤的保肥、保水能力, 使不同作物的增产幅度达15%左右。

(6) 现场喷施造膜, 操作简单, 省工省时:

可将相应作物所需要的除草剂掺混到液体膜中一起喷施。喷施后, 作物可以自然出苗, 不用人工引苗放苗, 节省劳动力, 且对地形地貌适应能力强。

3.2 赤泥与液态地膜结合使用的效果和问题

笔者设想将赤泥与现有液态地膜结合, 针对使用于受重金属污染的土壤, 并测试其是否还具有其他新特性, 讨论其是否具有潜在危害, 弥补赤泥修复的效果和可能存在问题预期达到重金属污染土壤及液态地膜未探讨潜在危害的不足。下面将这种新型地膜预期达到的效果和可能存在的问题总结如下。

(1) 使用此地膜后农作物体内重金属含量的变化:

农作物的重金属含量 (mg/kg) 应满足铬Cr≤60、铅Pb≤10、锌Zn≤50等, 都应该达到国家标准。

(2) 土壤中重金属的移动性和生物有效性变化:

土壤中交换态的Cu2+、Ni2+、Zn2+、Cd2+、Pb2+含量应与农作物的重金属含量达标。

(3) 该地膜的性能:

应达到其他同类可降解地膜的应用效果。

(4) 可能出现的新性状:

在接下来的试验中也许会有体现, 暂时无法预测。

(5) 可能存在的问题:

地膜的降解性可能因赤泥的加入而受影响, 赤泥的处理不当可能是重金属修复效果不佳, 或是产生二次污染。以上几点预期效果应作为接下来实验的目标方向, 存在的问题也会进一步解决。

3.3 赤泥与液态地膜结合使用的优点

由于赤泥呈碱性, 赤泥与现有液态地膜结合能提高土壤pH值, 改变土壤的酸碱状况, 降低土壤交换态铅、锌含量, 提高土壤碳酸盐结态和残渣态铅、锌含量。赤泥与现有液态地膜结合可用在干旱、寒冷丘陵地带农作物早期的地膜覆盖上, 另一个用途就是用在沙地、荒地、滩涂等地方的盐碱整治, 还可以用在道路施工的护坡上, 笔者致力于研究赤泥与现有液态地膜结合能否在保持原有地膜增温、保墒、保苗等作用的同时, 汇集液态地膜增大昼夜温差、可降解等优点, 同时有效处理受重金属污染的土地, 使大面积由于重金属污染而不能种植农作物的土地得以利用, 增加了农作物作业面积。同时研究赤泥与液态地膜相结合两者会不会发生反应生成新物质;施加在土壤中会不会产生意想不到的效果;会不会虽然降低了重金属含量却造成二次污染。

4 结语

赤泥与液态地膜的结合使用在土壤的改良方面不仅能有效控制土壤中重金属含量, 还能避开传统地膜带来的白色污染;在经济效益方面因为其原材料来源广泛, 价格便宜, 在市场中具有广阔前景;在人力物力投入方面上做到了资源有效利用, 一次喷施成膜, 节省时间, 保证了效率。我们都知道, 环境保护应该是在节约能源和资金的前提下进行的, 此项技术在满足环保前提的条件下, 真正做到了以废治废, 资源达到了最优化配置, 发展前景广阔, 是一项针对污染土壤改良的综合技术。

参考文献

[1]林春梅.重金属污染土壤生物修复技术研究现状[J].环境与健康, 2008, 25 (3) .

[2]胡克伟, 关连珠.改良剂原位修复重金属污染土壤研究进展[J].中国土壤与肥料, 2007 (4) .

[3]李怡帆, 罗亚红, 孙剑辉.赤泥对重金属污染土壤的修复效果[J].吉林农业, 2010 (6) .

[4]郝晓伟, 黄益宗, 崔岩山, 等.赤泥对污染土壤Pb、Zn化学形态和生物可给性的影响[J].环境工程学报, 2010 (6) .

[5]程雅靖, 单保庆, 张洪, 等.赤泥在控制沉积物磷释放中的应用研究[J].环境工程学报, 2009 (7) .

液态净化技术 第7篇

液态CO2相变致裂技术是一种新颖的低透煤层增透技术,率先由河南理工大学王兆丰教授等[1]将此技术运用到煤层瓦斯抽采领域,并取得了成功。 该技术属于物理爆破技术,其应用范围广,在突出矿井、溜煤眼的处理、放顶煤开采等特殊条件下的应用效果较好,地面控制爆破拆除,建筑珍贵石材的开采,也可获得较好的效果[2,3,4,5]。

然而在低透气煤层强化预抽煤层瓦斯领域,国内学者对该技术的孔布置方式研究尚少。有学者[6,7]运用此技术在工作面和掘进工作面进行了单一致裂孔的致裂效果试验,未能对液态CO2相变致裂布孔方式的影响进行研究; 在穿层强化预抽领域王兆丰等研究者[1,8]在九里山矿的试验中也仅采用了单一种布孔方式进行研究,可以看出在液态CO2相变致裂的布孔方式研究方面尚缺乏研究。同时, 在炸药爆破方面国内学者[9,10,11,12]通过研究发现炸药孔眼的布置位置影响着爆破能量分布和裂隙的发育,为了使液态CO2相变致裂技术能在不同的矿区都能取得很好的抽采效果,探索合适的钻孔布置方式显得很有意义。

本文以平煤股份十三矿己- 1采区11111底板岩巷穿层钻孔液态CO2相变致裂强化预抽瓦斯效果考察项目作为依托,进行不同布孔方式下液态CO2相变致裂强化预抽效果研究,结合相变致裂当量的研究[13],通过对不同布孔方式下穿层钻孔液态CO2相变致裂的预抽瓦斯效果的对比测试,最终得出液态CO2相变致裂合理的布孔方式。

1致裂参数及布孔方式

1.1致裂孔径及致裂威力

试验采用的爆破孔直径rh= 94mm; 爆破采用的均为F57L型液态CO2爆破筒及相同规格的破裂片,爆破产生气体高压峰值Pmax= 270MPa。

1.2致裂半径

根据弹性力学和断裂力学理论爆破气体对岩石的拉伸破坏作用研究[14],爆破气体作用区可分为爆破应力波作用区和爆破气体的准静力场区。

应力波作用区半径为:

距离炮孔r距离处的准静应力场为:

式中: rc为初始裂隙长度,m; KI为动载下抗拉强度提高系数; Kb为煤体体积模量,MPa; P为初始裂隙区内气体压力,经迭代计算值约为150MPa; St为岩石静载下的抗拉强度,煤一般取值为5MPa[15]; r为距离炮孔距离; α 为衰减指数,一般取值1. 5。

经过应力波作用后,可计算出初始裂隙长度,带入公式( 2) 可计算出距离炮孔r距离处的准静应力, 应力值超过岩石的极限抗拉强度值后,将会使岩石产生裂隙。根据试验煤层的抗拉强度、爆破加载速度和公式 ( 1 ) 、( 2 ) 计算得到 致裂破碎 半径约为8. 2m。

1.3布孔方式

本文为研究液态CO2相变致裂合理的布孔方式,在爆破孔方式上,采用如图1所示的布孔方式为矩形和交错的梅花形两种布孔方式。

为了研究致裂孔距和排距对致裂效果的影响, 根据计算得到的致裂半径,现场选择了两个试验单元,如图2所示的为单元一的布孔方式( 黑色填充的为致裂孔,其余为控制孔) ,在该单元内全部抽采孔布置参数为排内孔间距 × 排间距 = 5m × 2. 5m,抽采孔控制巷轮廓线外上、下帮各15m范围内,每两排视为一组孔数为13个,单元二内致裂孔也采用矩形布孔方式和梅花形布孔方式,两种布孔方式中每组的布孔数量均为11个孔,同第一单元布孔方式相比,该单元孔间距与排内孔间距为6m × 3m。

2现场试验效果

现场选择了平煤股份十三矿己 - 1采区11111底板岩巷850 ~ 950m范围为试验区,试验区划分了两个单元,即单元一和单元二,经过现场测压、取样表明该100m范围内原煤瓦斯含量为8. 7 ~ 11. 7 m3/ t,原始煤层瓦斯压力为0. 8 ~ 0. 88MPa。

试验按照预定的方案进行了液态CO2致裂爆破,并在爆破前对普通抽采孔的抽采效果进行了考察。采用光学瓦斯测定仪、负压表、改装后煤气表分别对抽采的瓦斯浓度、负压、流量进行了抽采效果的考察,致裂孔在致裂完成后也立即进行封孔联网抽采并考察抽采效果。每种布孔方式下选择一组( 两排孔) 作为试验的精细考察组,试验共计4组精细考察组。同时为了观察致裂与非致裂的区别,对未致裂区煤层也进行了瓦斯抽采效果的考察。

2.1非致裂区抽采效果

为了对比考察液态CO2相变致裂技术的煤层增透促抽瓦斯效果,首先考察了平煤十三矿工作面己15 - 17 - 11111机巷底抽巷未采取致裂措施时其原始煤体的瓦斯抽采浓度和纯量随时间变化曲线, 实测非致裂区的瓦斯抽采浓度和日平均抽采纯量如图3、图4所示。

通过图4瓦斯抽采日纯量衰减曲线看出,在未采取增透措施的条件下,煤层瓦斯日抽采纯量衰减曲线为乘幂函数形式曲线( 图中虚线所示) ,即:

式中: y为日抽采纯量,m3/ d; A、b为常数; t为时间,d。

非致裂区煤层抽采孔在成孔后瓦斯抽采纯量快速升到较高的抽采水平,但在不到20天内衰减至一个较低的平 稳水平,20 ~ 40天抽采纯 量约为1 m3/ d,50天后平均维持在0. 6m3/ d左右,煤层透气性系数为0. 06 m3/ ( m2·d) 。根据原煤瓦斯含量和非致裂孔的纯量衰减曲线,累计其抽采纯量计算得到非致裂条件下抽采达标需要260天。

2.2单元一两种布孔方式下的瓦斯抽采效果

该试验单元内矩形孔布孔方式下,在第9天时进行致裂; 梅花形布孔方式,第8天致裂。通过图5可以看出矩形布孔方式下致裂后抽采瓦斯浓度为致裂前的1. 5 ~ 4倍,致裂后的30天内平均日抽采纯量增加到致裂前的2 ~ 6倍,致裂30 ~ 140天内日抽采纯量一直维持在高于致裂前的水平,由此可以看出该种布孔方式可以有效提高瓦斯抽采浓度、煤层透气性增加,在致裂后的初期效果十分明显,根据致裂后抽采纯量曲线,致裂后10d、20d、30d、40d单孔平均抽采纯量累计值分别为28 m3、52 m3、90 m3、 103 m3,抽采达标仅需120天左右。

梅花形布孔方式下,致裂后抽采浓度为致裂前的1 ~ 4. 5倍,致裂后30天内以可以看出日平均抽采纯量为致裂前的2 ~ 5. 5倍,30天后依然维持在致裂前的1. 5倍左右,根据致裂后抽采纯量曲线,致裂后10d、20d、30d、40d单孔平均抽采纯量累计值分别为38 m3、75 m3、115 m3、123 m3,抽采达标仅需100天左右。

2.3单元二两种布孔方式下的瓦斯抽采效果

该试验单元内矩形孔和梅花孔布孔方式均在第7天时进行液态CO2相变致裂。由图6可以看出矩形孔布孔方式下致裂后瓦斯抽采浓度为致裂前的0. 8 ~ 2倍,致裂后瓦斯日抽采纯量短期内增加了1 ~ 3. 5倍,后期基本维持在一个较高的水平,同时根据致裂后抽采纯量曲线,可计算致裂后10d、20d、 30d、40d单孔平均抽采纯量累计值分别为25 m3、65 m3、87 m3、105 m3,计算得到抽采达标期为140天左右。

梅花形布孔方式下,可以看出致裂后抽采浓度、 纯量增加明显,致裂后瓦斯抽采浓度为致裂前的1. 2 ~ 2. 5倍,致裂后20天内平均日抽采纯量为致裂前的1. 2 ~ 4倍,长期内衰减缓慢。同时,根据致裂后抽采纯量曲线,计算得到致裂后10d、20d、30d、 40d单孔平均抽采纯量累计值分别为46 m3、85 m3、 112 m3、130 m3,根据其原煤瓦斯含量计算得到抽采达标仅需125天。

3致裂效果对比分析

3.1致裂与非致裂对比

通过以上两个单元内的两种布孔方式致裂前后效果,与非致裂区域的抽采效果( 图1 ~ 2) 对比,可以看出以采取致裂措施后的区域煤层瓦斯抽采浓度增加,致裂区瓦斯抽采纯量在致裂后有一段时间的持续高抽期,之后才表现出同非致裂区类似的乘幂函数式的衰减。同时致裂后的煤层透气性系数为2. 7m3/ ( m2·d) ,约是致裂前的45倍,抽采达标期明显缩短。

3.2两种布孔方式对比

为考察两种布孔方式的致裂效果,分别在同一单元致裂区域两种布孔方式进行分析。单元一内, 由图5、图7对比发现这两种布孔方式对瓦斯抽采浓度都有显著的影响,但差异不大; 通过图6和图8可以看出在致裂后一段时间内两种布孔方式抽采纯量接近,但是从长期抽采量来看梅花形布孔方式能始终维持在一个较高的抽采水平,增透效果略好于矩形布孔方式。

单元二内,通过图9和图11、图10和图12的致裂前后效果对比可看出无论是抽采浓度还是抽采纯量梅花形布孔方式效果较好,梅花形孔在致裂后很长一段时间依然能够维持在一很高抽采水平。

3.3理论分析

采取液态CO2相变致裂技术后煤层在高压冲击波作用下产生裂隙,在致裂孔周围当煤体极限强度小于致裂冲击力时,将会在拉剪应力作用下产生裂隙并发育。然而煤层是一种天然的多孔且存在层理和节理面的材料,爆破产生的冲击波会优先沿着这些天然弱面进行扩展,加上先致裂孔的破坏区和周边抽采孔为后致裂孔提供了自由面,使得致裂冲击波遇到自由面发生反射,导致两孔连线端产生应力集中,最终体现为拉伸破坏效应,导致冲击波易向自由面方向发展,裂隙将明显呈致裂孔连线上发育贯通,这就导致了致裂孔在矩形布置方式下由于线性过于集中,区域性致裂后破坏区呈明显的条带状分布,致裂效果差; 梅花形孔由于致裂孔分散,爆破能量分布均匀,能够有效地减弱同一层理和节理面上致裂孔间的冲击波提前泄压作用,同时由于两致裂孔间距变大亦减弱了应力集中作用,致裂后产生的裂隙能够在致裂孔周围充分发展,致裂后取得了较好的抽采效果。

4结论

1) 平煤十三矿煤层致裂试验中,根据弹性力学和断裂力 学计算得 到液态CO2相变致裂 半径为8. 2m。

2) 采取液态CO2相变致裂措施后抽采纯量会有一段时间的持续高抽期,之后才表现为y = At- b乘幂函数式的衰减。

3) 液态CO2相变致裂技术能够有效地增加煤层透气性,煤层透气性系数由致裂前的0. 06 m3/ ( m2·d) 变为2. 7 m3/ ( m2·d) 增加了45倍,明显缩短抽采周期。