朱磊，安徽阜阳人，博士，正高级工程师，第27届孙越崎青年科技奖获得者。现任中煤西安设计工程有限责任公司、中煤能源研究院有限责任公司副总经理。主要从事煤矿开采技术优化和煤基固废多态化充填等方面的科研工作，以“碳达峰、碳中和”为目标，首次创新性地建立了煤基固废与二氧化碳协同处置技术体系，构建了煤炭生产链、利用链协同零碳化处置新方法。首创的煤矸石浆体充填技术为煤炭行业固废处置探索了新的方法，形成的专有技术每年处理煤基固废近2000万吨，节约处理成本5亿元。主持和参与国家级、省部级和企业级科研项目30余项，累计获全国工程咨询优秀奖1项，省部级一等奖7项，二等奖2项，发表SCI、EI 和核心期刊论文30余篇，授权专利50余项，主编及参编著作2部。兼任《矿业安全与环保》青年专家学术委员会委员。

主要内容

1 “煤基固废-CO₂ ” 协同充填封存技术体 系构想

图  2 煤炭开发利用全生命周期过程

图  3  “煤基固废-CO2”协同充填封存技术体系框架

图  5  “煤基固废-CO2”协同充填封存关键问题

1)煤层赋存地质条件评价

2)CO₂ 封存空间稳定性控制

3)CO₂ 封存能力估算

4)CO₂ 充注效果监测与调控

5)CO₂ 封存安全风险应急处理

    1)提出了“煤基固废-CO₂ ”协同充填封存总体思路,即利用煤基固废研发低成本功能性膏体充填材料和具备高流动性、强黏结性和 CO₂ 矿化性能的功能性浆体充填材料,采用膏体和强黏结性浆体联合充填方式构筑 CO₂ 封存空间,之后利用 CCUS 等技术手段捕捉煤炭开采和利用阶段产生的 CO₂ ,并与具有 CO₂ 矿化性能的浆体发生化学反应,实现煤基固废和 CO₂ 的“内部闭圈消化”。  

    2)提出了“煤基固废-CO₂ ”协同充填封存技术理念,构建了“条带式采煤→封闭空间构筑→密闭性加固→密闭性评估→CO₂ 充注→压力监测→矿化反应”的协同充填封存技术路径。

    3)探讨了实现“煤基固废-CO₂ ”协同充填封存的 5 大关键问题:煤层赋存地质条件评价;CO₂封存空间稳定性控制;CO₂ 封存能力估算;CO₂充注效果监测与调控;CO₂ 封存安全风险应急处理。