本发明涉及煤矿充填,具体涉及一种废弃矿井cgif注浆协同二氧化碳封存方法。
背景技术:
1、废弃矿井中存在着大量的地下空间资源,直接关闭废弃矿井不仅会带来地表沉陷、水土流失等环境问题,也会造成地下空间资源的巨大浪费。注浆充填能有效避免这些问题。基于此国内许多矿井采用注浆充填对废弃矿井进行生态修复治理。
2、但传统注浆材料成本高以及可调控性较差,而矸石cgif材料具有性能好、就地取材、孔隙率大、低成本等特点被广泛应用。基于此,本专利提出了一种废弃矿井cgif协同二氧化碳封存方法,实现矸石固废规模化处置的同时,还能够充分利用井下空间封存二氧化碳,具有良好的经济社会效益。
技术实现思路
1、针对上述存在的技术不足,本发明的目的是提供一种废弃矿井cgif注浆协同二氧化碳封存方法,其利用cgif在废弃矿井的注浆充填形成的充填体,将二氧化碳封存至注浆充填体内,以期为固废利用、废弃矿井生态修复、二氧化碳井下封存提供一种新的方法,实现废弃矿井环境治理和二氧化碳井下封存处置。
2、为解决上述技术问题,本发明采用如下技术方案:
3、本发明提供一种废弃矿井cgif注浆协同二氧化碳封存方法,包括以下步骤:
4、s1、将煤矸石破碎并粉磨成粒径为0-1mm的煤矸石粉体,然后将50-70份煤矸石粉、0-5份粉煤灰、0-5份钢渣粉、0-1份甲基丙烯酸、0-1份硅烷偶联剂、20-40份水混合搅拌均匀,得到cgif材料;
5、s2、将搅拌好的cgif材料沿注浆管路注入废弃矿井的离层区形成致密上覆盖板,注入压力控制在5-8mpa,每批cgif材料从制备到完成注浆时间控制在3-12小时之间;
6、s3、注浆完成后,采用水对注浆管路进行冲洗,保证管路畅通;
7、s4、注浆完成后,等待3-7天时间,将二氧化碳沿注浆管路注入至垮落带内部,完成二氧化碳在废弃矿井的封存处置。
8、优选地,步骤s1中,cgif材料混合搅拌时间达到10-30分钟,且搅拌速度为300-500转/分钟。
9、优选地,步骤s2中,注浆过程实时监测注浆压力变化,注浆速度控制在2-5米每秒。
10、优选地,步骤s3中,水对注浆管路冲洗时间保证在30分钟以上。
11、优选地,步骤s4中,二氧化碳注入量低于注浆量的10%,并实时监测二氧化碳的泄露情况。
12、本发明的有益效果在于:
13、(1)利用煤矸石、钢渣等大宗固废制备cgif材料,可实现固体废弃物的大规模处置与利用;
14、(2)采用cgif材料作为注浆新材料,不仅具有成本低、孔隙率大等优点,而且制备的cgif材料经济、绿色以及环保;
15、(3)将注浆技术与二氧化碳封存技术相结合,不仅能够解决地表下沉、水土流失等问题,还能充分利用井下空间资源封存二氧化碳。
1.一种废弃矿井cgif注浆协同二氧化碳封存方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.如权利要求1所述的一种废弃矿井cgif注浆协同二氧化碳封存方法,其特征在于,步骤s1中,cgif材料混合搅拌时间达到10-30分钟,且搅拌速度为300-500转/分钟。
3.如权利要求1所述的一种废弃矿井cgif注浆协同二氧化碳封存方法,其特征在于,步骤s2中,注浆过程实时监测注浆压力变化,注浆速度控制在2-5米每秒。
4.如权利要求1所述的一种废弃矿井cgif注浆协同二氧化碳封存方法,其特征在于,步骤s3中,水对注浆管路冲洗时间保证在30分钟以上。
5.如权利要求1所述的一种废弃矿井cgif注浆协同二氧化碳封存方法,其特征在于,步骤s4中,二氧化碳注入量低于注浆量的10%,并实时监测二氧化碳的泄露情况。