《煤田地质与勘探》“煤地质与碳中和” | 虚拟专题

来源：煤田地质与勘探

煤矿区碳排放构成了中国碳排放总量中最重要的部分，开展煤矿区碳排放量系统评价和减排路径的综合分析、做好煤基碳减排和煤炭高效洁净低碳化利用是实现碳达峰碳中和国家“双碳”目标的重要途径，也是落实我国“双碳”愿景的具体行动。近几年，相关技术专家及其团队开展系列研究，遴选典型成果，以期促进同行交流。

行业视野: 煤田地质与勘探
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专家; 20篇
论文; 13593IP
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等压扩散下CO₂对不同变质程度煤中CH₄置换效应的影响

作者(Author)：杨宏民, 梁龙辉

摘要：为了研究等压扩散条件下不同变质程度煤中CO2置换CH4特征规律,选择无烟煤、瘦煤和气肥煤3种煤样,进行了不同等压扩散压力下的等压扩散置换实验。实验结果表明:随着煤变质程度的增加煤吸附CH4和CO2的能力表现出逐渐增强的趋势,且CO2的吸附量大于CH4的吸附量;随着实验点扩散压力的增加,CO2对CH4的绝对置换量和置换率均随之增加,CO2对CH4的注置比却随之降低。在实验煤样变质程度范围内,CH4置换率与煤变质程度和CO2注置比均呈负相关关系。研究成果对井下注CO2置换煤层CH4的工程技术和理论具有指导意义。

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煤田地质与勘探

2018年第05期

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沁水盆地柿庄北深部煤层水平井CO₂注入参数研究

作者(Author)：王赞惟, 孟尚志, 张松航, 贾佳

摘要：基于CO2的吸附能力大于CH4的原理,向深部煤层中注入并封存CO2同时置换驱替CH4增加煤层气井产量,具有环境和经济双重效益。研究深部煤储层特征,通过气、水两相多组分,单孔和双孔模型的三维储层数值模拟技术,模拟不同井底压力下,完成注入量所需要的时间。优化后的注入施工参数为井口注入压力低于10 MPa,注入速率低于47 L/min。根据数值模拟结果选定注入压力,注入结果与模拟连续注入时间一致,说明该方法可以有效地模拟注入压力和注入量之间的关系,保障CO2注入施工安全有效。

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煤田地质与勘探

2018年第05期

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地下矿井煤炭碳排放量估算方法研究—以阜康矿区西部为例

作者(Author)：彭仁东, 韦波, 李鑫, 张冀, 张紫昭, 王博, 张娜, 崔德广

摘要：碳排放已成为人类社会关注的焦点，煤基碳排放构成了中国碳排放总量中最主要的部分。目前尚无对新疆典型地下矿井煤炭碳排放量的准确计算研究，其中CH4排放量亦被忽略。基于煤层CH4、CO2赋存规律和煤炭开采规划，排除化石燃料燃烧、电力和热力排放，将阜康矿区西部地下矿井煤炭碳排放划分为已生产煤炭碳排放、计划生产煤炭碳排放、未回采煤炭碳排放、井下煤柱碳排放四部分进行计算，最终获得阜康矿区西部地下矿井煤炭的碳排放总量。结果如下：(1) 根据阜康矿区西部地下矿井平均生产年限，计算出阜康矿区西部已生产煤炭碳排放量为2.17万t/a、计划生产煤炭碳排放量为5.35万t/a、未回采煤炭碳排放量为0.40万t/a、井下煤柱碳排放量为0.74万t/a，则阜康矿区西部地下矿井煤炭碳排放总量为8.66万t/a。(2) 计划生产煤炭碳排放量>已生产煤炭碳排放量>井下煤柱碳排放量>未回采煤炭碳排放量，建议生产过程中先采气后采煤、强化充填抑制未回采资源及煤柱碳排放，对不同浓度瓦斯进行梯级综合回收利用以弱化碳排放。(3) 阜康矿区西部地下矿井煤炭碳排放量主要受煤炭生产总量(已生产和计划生产煤炭总量)、煤层CH4和CO2含量、解吸率、煤变质程度等影响，并随这些影响因素量值的增大而增大。研究成果可为阜康矿区西部地下矿井煤炭碳排放量控制及减排措施制定提供建议。

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煤田地质与勘探

2023年第10期

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木里地区煤系天然气水合物储层中CO2封存试验研究

作者(Author)：吕文玉, 吕超, 张文忠, 孙强, 贾海梁, 汤理安

摘要：二氧化碳地质封存(CGS)是减少温室气体排放和缓解气候变化最有前景的技术之一，以水合物形式将CO2封存在废弃的天然气水合物储层中，能够在CGS中发挥关键性作用。基于青海木里地区煤系天然气水合物储层的基本物性特征，研制水合物储层人造岩心，分析岩心密度、孔隙率及渗透率随石英砂粒径的变化特征。通过低场核磁共振技术研究岩心中CO2水合物饱和度演化特征，阐明水合物生成期间岩心孔隙结构特性。结果表明：随石英砂粒径减小，岩心孔隙率与渗透率呈先上升后下降变化特征；岩心孔径主体分布在0.004~0.050 μm，主要为小孔与微孔孔隙。CO2水合物核磁饱和度变化可划分为4个阶段：初始期、诱导期、合成期及稳定期，合成期内核磁信号强度降低，岩心中水合物饱和度快速增大。水合物生成期间，岩心孔隙体积比例曲线逐渐由两边向中间靠拢，孔隙分布范围逐渐减小，岩心中超大孔孔隙随水合物生成逐渐消失，微孔孔隙对水合物的生成起决定作用。岩心孔隙率越大，水合物生成效率及饱和度相对较高。研究成果为掌握天然气水合物储层中CO2封存机理与封存效率提供科学基础。

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煤田地质与勘探

2023年第06期

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