碳新篇：女性科学家的能源探索专辑_中国煤炭行业知识服务平台

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碳新篇：女性科学家的能源探索专辑

来源：中国煤炭行业知识服务平台

近些年，“她力量”已撑起科研“半边天”，在煤炭领域做出卓越贡献的女性科学家们，她们的力量为学术领域的海洋激起的不平凡的浪花，于期刊发展的道路上也在贡献自己的力量。

煤炭行业知识服务平台聚焦煤炭行业中的女性科学家，盘点2022—2025年部分女科学家的论文。

行业视野: 其他
类别; 1123个
关键词; 878位
专家; 267篇
论文; 81443IP
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改进型火电机组烟气直测法碳计量不确定度评定方法

作者(Author)：黄辉, 刘俊, 崔洪滨, 李阳海, 刘栗, 贺俊, 徐万兵, 王楠, 周淼, 许涛, 徐龑

摘要：电力行业碳排放占全国总碳排放的40%以上,加快健全火电厂碳排放的精确计量和不确定度评定方法对电力行业碳排放精细化监管有重要作用。考虑到安装在电厂现场的浓度、流量等计量仪表长期运行后,其测量性能和精度发生变化,采用仪表出厂时的精度计算不确定度无法真实反映测量结果的可信度。提出了一种适用于生产实际,基于计量仪表定期检定结果的不确定度评定方法,并对湖北省某电厂660MW机组的碳排放在线监测结果进行不确定度评定,分析不确定度贡献,并提出优化建议。结果表明:该机组直测法碳计量结果的扩展相对不确定度为8.282%(包含因子k=2,置信水平95%)。除压强外,其余项均为B类不确定度占主导。是否考虑灵敏系数及B类不确定度评定方法的选择都会对结果产生显著影响。影响碳排放不确定度的主要来源为CO2浓度和烟气流量测量,采用更高精度的气体成分和流量测量仪器对测量仪表进行定期维护、校准以及优化烟道内测点布置等均有助于减小不确定度。

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洁净煤技术

2024年第08期

658

376
神东矿区煤炭开采对植被净初级生产力的影响

作者(Author)：牛鸿波, 田少国, 祖鹏举, 曹满红, 曲少东, 董起广, 李冰倩, 姜泽玉, 毕银丽, 岳辉

摘要：神东矿区煤炭开采对当地生态环境，特别是植被生长，产生了重要影响。为了定量描述这种影响，该研究利用区域蒸散模型，计算神东矿区潜在净初级生产力（Potential Net Primary Productivity，NPPp），并利用MODIS17A3数据集（2001—2022年）表征实际净初级生产力（Actual Net Primary Productivity，NPPa），同时结合中国陆地生态系统逐月净初级生产力栅格数据集（NPPa1，1988—2015年），采用地理加权回归(Geographically weighted regression, GWR)模型构建校正方法，对NPPa1进行校正获取1988—2000年的NPPa数据，以二者之差（Human Net Primary Productivity）NPPh表征煤炭开采的影响，评估了神东矿区煤炭开采对植被NPP的影响。结果表明：①利用GWR模型校正的NPPa1数据精度约为0.76，校正后的NPPa1数据与MODIS17A3数据集具有较强的空间相关性，说明了校正模型精度的可靠性；②神东矿区的整体上NPPa和NPPh表现为先下降后逐渐恢复的趋势，但植被NPP并未恢复至采矿前水平。采矿前NPPh均值和采矿后NPPh均值分别为21.50 g/m2、−60.20 g/m2，NPPh<0表明矿区NPP植被生长受到采矿活动的干扰，发生退化的矿井主要分布在高强度开采区域（以C计，下同）；③1996—2022年神东矿区NPP值的变化主要受气候变化和人类活动的共同影响，人类活动和气候变化对生态退化的占比分别为35.7%、8.2%， 1996—2015年人类活动贡献率指数（Relative Contribution Index，$ {I}_{mathrm{R}mathrm{C}} $）主要集中在0.5左右，表明煤炭开采对植被退化占主导作用，2016年后光伏电站建设对NPP的影响表现出促进作用。该研究有助于理解煤炭开采对植被净初级生产力动态变化的影响，并为神东矿区的植被恢复和高质量发展提供科学依据。

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煤炭科学技术

2024年第07期

137

10
富油煤焦油中多环芳烃加氢饱和反应研究进展

作者(Author)：贺新福, 高凡, 吴红菊, 张小琴, 马涛, 石智伟, 周安宁, 张亚婷

摘要：意义多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons，PAHs)是煤焦油中最主要的成分之一，通过加氢饱和可制取具有高能量密度和高热稳定性的喷气燃料。通过分析PAHs加氢过程特点，指出PAHs自身的共振能和加氢中间产物的空间位阻，以及原料和中间产物在催化剂活性位上的竞争吸附是PAHs加氢饱和的关键难题。进展综述了近年来PAHs加氢饱和催化剂的研究进展，分析了影响催化剂性能的本质原因，指出提高催化剂活性金属组分的分散度、减小催化剂金属颗粒尺寸可以使催化剂具有更多的加氢活性位点，活性金属适宜的缺电子状态能促进PAHs分子在活性位点上的吸附活化，抑制竞争吸附带来的不利影响。具有丰富孔道和介孔(6~8 nm)结构的催化剂载体有利于PAHs和加氢中间产物的扩散，降低加氢中间产物的空间位阻对加氢反应的不利影响，同时可提供更多的反应表面，促进深度加氢反应进行。酸性适宜的载体可以与活性组分产生相互作用，促进活性组分形成适宜的缺电子状态。总结了PAHs加氢饱和过程的热力学和动力学特征，PAHs加氢反应为放热可逆反应，平衡常数和平衡转化率随反应温度降低而增大，随反应压力的升高而增大，PAHs的扩散性随反应温度的升高而增强，吸附常数随饱和环数的增加而减小。展望最后，从催化剂活性组分和载体的设计及调控、PAHs加氢饱和过程热力学和动力学研究等方面提出了研究建议。对煤焦油中PAHs加氢饱和过程及其催化剂的分析和讨论将为富油煤资源高效开发利用提供有益指导。

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煤田地质与勘探

2024年第07期

254

7
黏结性对富油煤热解孔隙结构演变及渗流的影响研究

作者(Author)：畅志兵, 王楚楚, 旷文昊, 唐颖, 吴晓丹, 刘淑琴

摘要：目的富油煤的原位热解是将煤层在地下加热生产油气的技术，其中煤层的孔隙结构和渗透特性是影响加热介质注入和油气产出的重要因素。黏结性富油煤热解伴随胶质体的形成，使其孔隙结构和渗透特性不同于非黏结性煤。方法将黏结性富油煤在300、400、500和600 ℃下热解，采用饱和流体法和氮吸附法测试半焦的孔隙参数，并采用显微CT表征半焦的孔隙结构；通过构建等效孔隙网络模型，分析煤样孔隙数目、孔隙半径和配位数等参数的变化规律，并模拟高温N2在孔隙网络中的渗流特征。结果和结论结果表明：煤样经300 ℃热解后仅产生少量裂隙，总孔隙率维持在约5%；当热解温度为400~600 ℃时，总孔隙率逐渐增至约50%，而微观孔隙仅在600 ℃脱气后更为丰富。当热解温度由300 ℃升至400 ℃，胶质体的形成、膨胀使孔隙和喉道的数量显著增大，但平均半径分别维持在约160 μm和约88 μm；再由400 ℃升至600 ℃，挥发分的析出促进了孔隙结构的连通，使孔隙和喉道的数量逐渐减少，且概率分布向等效半径更大的范围偏移，使平均半径分别增至292.81 μm和170.60 μm，并使孔隙平均配位数由5.82分别增至6.60和6.33，孔隙率和配位数的增大使半焦的平均模拟渗透率由246.75 μm2显著增至1 377.49 μm2。研究结果可为黏结性富油煤原位热解的工艺研发提供参考依据。

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煤田地质与勘探

2024年第07期

241

4
低碳化现代煤基能源开发关键技术体系

作者(Author)：葛世荣, 刘淑琴, 樊静丽, 赵毅鑫, 滕腾

摘要：煤炭为人类工业文明进步做出了重大贡献，但面临高碳排放的重大难题。现代煤基能源是破解煤与碳矛盾的新路径，能够立足我国资源禀赋实现能源自主可控，提升我国油气自主性，支撑电力清洁转型和新能源产业发展，是保障能源安全和实现双碳目标的重要创新方向。基于现代煤基能源概念及技术体系，系统梳理和介绍了现代煤基能源内涵和产品谱系。通过对现代煤基能源的煤基气开发技术、煤基油开发技术、煤基氢开发技术、煤基电生产技术、矿区动态碳中和技术等5个核心技术模块及其19个技术单元和61项关键技术进行分析和论述，提出了10项低碳化煤基能源开发的变革性技术：① 基于自移式等离子体气化机的智能煤炭地下气化技术，具有自动燃烧、自动推进、自动封闭、自动监测、自动调控组分等功能；② 煤炭地下气化与间接液化耦合可形成低成本、低排放、短流程煤制油路线(UCG-ICL)；③ 利用太阳能加热或干热岩加热的富油煤原位干馏化学开采技术设想；④ 基于原位碳捕集利用与封存(CCUS)的深部煤炭地下气化制氢路径(UCG-H2)，循环CO2作为气化剂提高煤气有效组分产量，捕集CO2就地封存于地下气化空腔，形成近零排放UCG-H2技术路线；⑤ 纳米富氢水煤浆掺氢发电技术，实现低温低压下的低碳煤基电生产，显著降低煤电CO2排放量；⑥ 煤炭地下气化耦合IGCC的低碳发电系统构思(UCG+IGCC)，减少了IGCC煤制气环节，显著降低CO2排放部分；⑦ 煤粉爆燃直线驱动发电技术架构，理论做功能量是煤炭燃烧的15倍以上；⑧ 基于现代煤基能源内循环的CO2加氢合成“绿色甲醇”路线，利用低碳UCG制取的煤基“蓝氢”与捕集CO2合成制取甲醇；⑨ 现代煤基能源产生的CO2原位地下封存技术系统，有助于实现零碳煤基能源生产；⑩ 矿区动态碳中和煤基能源系统架构，将智能保供、绿色开发、清洁转化、低碳利用、洁净排放耦合在一个矿区闭环系统中，实现矿区动态碳中和。

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煤炭学报

2024年第07期

331

24
低碳化现代煤基能源开发关键技术体系

作者(Author)：葛世荣, 刘淑琴, 樊静丽, 赵毅鑫, 滕腾

摘要：煤炭为人类工业文明进步做出了重大贡献，但面临高碳排放的重大难题。现代煤基能源是破解煤与碳矛盾的新路径，能够立足我国资源禀赋实现能源自主可控，提升我国油气自主性，支撑电力清洁转型和新能源产业发展，是保障能源安全和实现双碳目标的重要创新方向。基于现代煤基能源概念及技术体系，系统梳理和介绍了现代煤基能源内涵和产品谱系。通过对现代煤基能源的煤基气开发技术、煤基油开发技术、煤基氢开发技术、煤基电生产技术、矿区动态碳中和技术等5个核心技术模块及其19个技术单元和61项关键技术进行分析和论述，提出了10项低碳化煤基能源开发的变革性技术：① 基于自移式等离子体气化机的智能煤炭地下气化技术，具有自动燃烧、自动推进、自动封闭、自动监测、自动调控组分等功能；② 煤炭地下气化与间接液化耦合可形成低成本、低排放、短流程煤制油路线(UCG-ICL)；③ 利用太阳能加热或干热岩加热的富油煤原位干馏化学开采技术设想；④ 基于原位碳捕集利用与封存(CCUS)的深部煤炭地下气化制氢路径(UCG-H2)，循环CO2作为气化剂提高煤气有效组分产量，捕集CO2就地封存于地下气化空腔，形成近零排放UCG-H2技术路线；⑤ 纳米富氢水煤浆掺氢发电技术，实现低温低压下的低碳煤基电生产，显著降低煤电CO2排放量；⑥ 煤炭地下气化耦合IGCC的低碳发电系统构思(UCG+IGCC)，减少了IGCC煤制气环节，显著降低CO2排放部分；⑦ 煤粉爆燃直线驱动发电技术架构，理论做功能量是煤炭燃烧的15倍以上；⑧ 基于现代煤基能源内循环的CO2加氢合成“绿色甲醇”路线，利用低碳UCG制取的煤基“蓝氢”与捕集CO2合成制取甲醇；⑨ 现代煤基能源产生的CO2原位地下封存技术系统，有助于实现零碳煤基能源生产；⑩ 矿区动态碳中和煤基能源系统架构，将智能保供、绿色开发、清洁转化、低碳利用、洁净排放耦合在一个矿区闭环系统中，实现矿区动态碳中和。

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煤炭学报

2024年第07期

331

24
基于多层次模糊综合评价的多层煤层气合采层位优选研究

作者(Author)：石迎爽 , 梁冰 , 薛璐

摘要：为了避免或减弱多层煤层气藏合采时的层间干扰现象，选择合适的合采层位至关重要。为此，在综合分析多层煤层气合采层间干扰影响因素基础上，提出了层间干扰性指标，基于多层次模糊综合评价理论，结合已有的煤层气选区评价指标，建立了以资源条件、开采条件、层间干扰性为二级指标的多层次指标体系，以及煤层气双层合采模糊综合评价模型。并以H煤层气田为对象，对其不同层位两两组合进行了合采层位优选模糊综合评价，评价结果与实际合采效果相一致。该研究为多层煤层气藏合采层位的优选及成功合采提供了理论支撑。

煤炭技术

2024年第07期

92
考虑矿井水流速和时效影响的煤矿地下水库储水系数计算模型

作者(Author)：汪北方, 周铎, 蒋嘉祺, 梁冰

摘要：选取神东矿区拟建地下水库22614工作面为研究背景,利用工作面开采相似实验和矿井水浸砂岩加载实验,模拟采场覆岩运动规律和应力分布状态,分析采空区覆岩结构特征,建立考虑矿井水流速和时间效应影响的煤矿地下水库储水系数计算模型。研究结果表明:模型工作面开采基本顶初次垮落步距46cm,基本顶周期垮落步距7~16cm;采空区覆岩仅存在裂隙带和垮落带,垮落带岩块间存在大量非完全接触的空洞、空隙及欠压实裂缝,是煤矿地下水库最主要的储水空间;采空区岩体承载应力沿走向基本呈“∩”形分布,最大应力趋于1.5MPa,覆岩位移以走向中心线为对称轴呈“∪”形变化,最大位移为-2.5cm。基于采空区覆岩关键层运移轨迹构建其底面下沉曲线函数方程,数学量化采空区垮落带体积、垮落带岩体空隙量和吸水量,建立包含岩石碎胀系数等参数构成的煤矿地下水库储水系数计算模型,通过明确砂岩碎胀系数与矿井水流速和时间的数学关系,进一步完善煤矿地下水库储水系数计算模型,并对模型进行实例计算和实验验证,模型计算储水系数0.1965,实验测定储水系数0.2104,证明了计算模型的准确性,可为煤矿地下分布式水库库容设计和储水调度提供重要理论依据。

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采矿与安全工程学报

2024年第04期

258

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