双曲型保护煤柱

超临界CO₂注入稳柱

该煤柱结构在地下煤气化与超临界CO₂封存耦合场景下，利用注入压力改善承载特性，为工程稳定提供新设计依据。

Fu, Chen · 李怀展 · Guangli, Dai · 郭广礼 · 李卫 · Chao, Tang · Huaan, Zhou · Chao, Liu · 元亚菲 · Lu, Tang · Wenqi, Huo · Liu, Xiaopeng

Journal of Cleaner Production 2023

参数信息

CO₂临界压力

7.38 MPa

燃烧腔宽度

40 m

保护煤柱宽度

56 m

封存深度

800–1200 m

注入压力

7.38 MPa

技术优势

注入CO₂减载

超临界CO₂注入采空区，对煤柱和顶板产生压力效应，能有效减小煤柱承受的上覆岩层载荷。

临界压力保障

工程中为确保安全，CO₂注入压力须达到其临界压力7.38 MPa。

尺寸不敏感

在特定注入压力下，双曲煤柱尺寸对其稳定性影响较小，设计可灵活调整。

应用场景

• 煤炭碳中和：将煤气化燃烧区与CO₂封存场地耦合，为煤行业提供减碳新途径。
• 地下工程稳定性：用超临界CO₂压力降低煤柱载荷，保证地下结构稳定。
• 煤柱设计：给出双曲型煤柱尺寸与注入压力匹配的稳定设计参数。
• CO₂地质封存：利用采空区封存超临界CO₂，同时增强煤柱承载能力。