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葛世荣提出地下煤炭化学开采基本概念

2017-06-16

  近期,中国矿业大学教授葛世荣在《中国矿业大学学报》发表了题为《深部煤炭化学开采技术》的文章,提出了煤炭化学开采的基本概念和技术思路,并分别介绍了深部煤层的原位气化开采、热解开采和生物开采的基本工艺原理。


  人类规模开采地下煤炭已有1000年以上的历史,但无论是哪种开采方式,都属于基于力学作用的机械开采方法。随着煤炭埋藏和开采深度越来越深,传统的机械开采方法也面临诸多难题,例如井下采场围岩稳定性维护难度很大,开采系统复杂性和开采能耗大幅度增加。


  葛世荣教授指出,煤炭化学开采是在煤层人为地诱导化学反应,进而提取原煤中的有用化学成分的无人化、智能化开采方法,它是一种在地下煤层施加温度或压力(也可加入催化剂)而形成可控化学反应,进而把煤炭转化为气体、液体燃料和其他化学品的煤炭开发利用一体化过程。他将地下煤炭化学开采归纳为3种化学开采方法,即地下气化、地下热解和生物溶解。同时首次提出了煤炭化学开采技术架构、工艺系统和需要突破的关键技术:1)地下煤炭盾构G气化协同工艺及装备系统,合成燃气用于IGCC发电及CO2埋藏的技术思路,地下气化污染物抑制及稳定产气控制方法;2)基于聚光太阳能供热和干热岩集热供热的地下煤炭原位干馏技术,基于电磁感应加热和微波辐射加热的地下煤炭原位热解技术;3)基于微生物溶煤的地下煤炭原位生物开采技术。


  从技术难易程度而言,作者指出,工业化规模的煤炭地下气化的近期(未来10年左右)可实现度最高,煤炭地下热解具有中期规模化远景(未来20年),煤炭地下生物溶解将在远期实现(未来30年)。


  这项研究得到了国家重点基础研究发展计划(973)项目的资金支持。


  文章来源:葛世荣.深部煤炭化学开采技术[J].中国矿业大学学报,2017,46(4):679-691.


  作者简介:葛世荣(1963-),男,浙江省天台县人,教授,博士生导师、工学博士,从事智能化采矿技术方面的研究。Tel:0516-83590078,E-mail:gesr@cumt.edu.cn

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  责任编辑:宫在芹
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