双碳目标下煤气同采技术体系构想及内涵

作     者：李树刚 张静非 尚建选 林海飞 王苏健 丁洋 侯恩科 赵泓超 LI Shugang;ZHANG Jingfei;SHANG Jianxuan;LIN Haifei;WANG Sujian;DING Yang;HOU Enke;ZHAO Hongchao

作者机构：西安科技大学安全科学与工程学院陕西西安710054 陕西煤业化工集团有限责任公司陕西西安710100 西安科技大学地质与环境学院陕西西安710054 

基　　金：国家自然科学基金重点资助项目(51734007) 国家自然科学基金面上资助项目(51874236) 陕西省自然科学基础研究计划资助项目(2021JLM-26) 

出 版 物：《煤炭学报》 (Journal of China Coal Society)

年 卷 期：2022年第47卷第4期

页      码：1416-1429页

摘      要：“双碳”的确定对煤气同采发展理念提出了绿色低碳的新要求。立足我国以煤为主的能源禀赋特点,针对煤矿CH_(4)-CO_(2)双重碳减排技术难题,通过探究煤矿瓦斯高效精准抽采、煤矿瓦斯全浓度梯级利用及煤层CO_(2)捕获-封存-利用等关键技术问题,提出了以煤矿CH_(4)-CO_(2)近零碳排放为核心的全生命周期煤气同采技术体系构想,从低碳融合技术与负碳技术两方面阐述了该构想体系,并简化分析了相应的碳源汇机制。煤矿瓦斯高效精准抽采涵盖瓦斯含量精准原位测定、瓦斯涌出量精准预测、瓦斯高效抽采区域精准辨识、瓦斯抽采精准施工设计、瓦斯抽采精准增透及瓦斯抽采精准调控;在瓦斯全浓度梯级利用方面,提出了高浓度瓦斯直接利用、乏风瓦斯及低浓度瓦斯提浓增效技术为主的阶梯式综合利用体系;煤层CO_(2)封存作为典型负碳排放技术已处于商业运行阶段,笔者及其团队则聚焦煤矿CH_(4)-CO_(2)近零碳排放核心,提出了CO_(2)煤矿采空区吸储与植被固碳理念。最后阐述了双碳目标下煤气同采技术体系的发展方向:①“地质透明化-抽采智慧化”与瓦斯精准抽采深度融合技术;②瓦斯富集-提浓-利用一体化技术及装备;③“CCUS+生态碳汇”全域负碳排放技术;④煤气同采全生命周期CH_(4)-CO_(2)动态监测及管控技术体系。通过该构想的逐步实施,为我国煤炭行业碳中和目标实现提供新的发展思路。

主 题 词：双碳 煤气同采 精准抽采 梯级利用 煤层CO_(2)捕获-封存-利用 

学科分类：0202[经济学-财政学类] 02[经济学] 0819[工学-海洋工程类] 020205[020205] 081903[081903] 08[工学] 0713[0713] 

核心收录：

D　O　I：10.13225/j.cnki.jccs.2022.0035

馆 藏 号：203111753...