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《煤田地质与勘探》“煤地质与碳中和” | 虚拟专题

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。

2024-11-05

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玄武岩CO2矿化反应效率与封存潜力评价

玄武岩矿化封存技术是CO2地质封存领域的重要方法,是实现安全固碳最具潜力的技术之一,可作为大规模CO2减排的重要组成。采集了海南洋浦、海口及福建漳州地区的天然玄武岩样品,采用高温高压矿化反应实验,探究了不同温度和反应时间对玄武岩矿化反应效率的影响,并利用XRD、XRF、ICP、SEM-EDS和CT-scan等表征技术对矿化反应前后岩石及溶液样品进行分析。实验结果表明,玄武岩矿化反应效率随温度升高和反应时间延长而增大,反应过程遵循典型的溶解−沉淀机制。其中,海南地区样品的矿化效果更为显著,适合开展大规模矿化封存实践。此外,基于室内矿化实验数据,构建了更加合理的封存潜力评估公式,并以海南地区为例进行了封存潜力评估,结果显示海南地区玄武岩具有较大的碳封存潜力,该潜力评价方法具有较高可信度与适用性。本研究为玄武岩矿化封存项目的开展提供了重要理论依据,以期推进“双碳”目标下的CO2矿化封存技术的发展。

2024-11-05

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瓦斯氛围下煤−水界面润湿特性及其影响机制

煤层注水被广泛用于煤层瓦斯治理，其治理瓦斯的效果关键在于水分对含瓦斯煤体的润湿效果，然而高瓦斯煤层中瓦斯严重干扰着水分对煤体的润湿。为弄清瓦斯氛围下水分对煤体的润湿特性，采用自研的瓦斯氛围下煤−水接触角测试装备及自开发的瓦斯氛围下水的表面张力测试软件，研究了瓦斯氛围下煤−水界面润湿参数，阐释了瓦斯氛围下煤−水界面的润湿特性，并揭示了其影响机制。研究结果表明：瓦斯氛围下随着瓦斯压力的增加，水的表面张力、煤的表面能及黏附功逐渐减小，煤−水接触角及煤−水界面能逐渐增加，水对煤的润湿效果变差；基于煤的工业分析、元素分析及微光谱图分析，建立了无烟煤的分子结构模型，分子式为C99H54N2O3S，煤分子模型的桥碳比为0.61，其与13C-NMR谱图的桥碳比一致；瓦斯氛围下煤水微观润湿体系中，煤水交界面以下，水分子的相对浓度随着瓦斯压力的增大而减小；煤水交界面以上，瓦斯压力越大，水分子相对浓度峰值越大；瓦斯氛围下煤水微观润湿体系中，随着瓦斯压力的增加，水分子的吸附程度减弱，煤中瓦斯被置换的程度减小，甲烷分子的扩散系数减小，水分子分散程度增加，聚集程度减弱，水分子的扩散系数增加。

2024-11-05

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厚煤层沿空留巷变形漏风机制及多元协同防治技术

为解决厚煤层沿空留巷墙体变形机理及采空区漏风流场不清、瓦斯防治效果不佳的问题，以山西沁城煤矿20107工作面为工程背景，采用力学建模、理论分析研究了沿空留巷顶板断裂位置对应力集中及传播路径的控制作用，并指出断裂线位于留巷外侧时，可有效转移支撑应力并卸压，并提出了分段压裂切顶关键位置的计算方法。采用单元法实测，从采空区漏风量分布及留巷漏风通道两方面，揭示了沿空留巷采空区漏风流场及瓦斯浓度分布规律，进而提出了沿空留巷采空区瓦斯多元防治技术，即采用定向钻孔分段压裂切顶卸压-强化瓦斯抽采超前协同共治为主，弱化转移顶板来压避免墙体变形产生裂隙漏风的同时提高采空区瓦斯抽采效率；采用硅酸盐复合材料对已有墙体裂隙发育区(顶板交界处、插管外壁周围)进行喷涂堵漏，封堵留巷漏风通道；辅以留巷插管参数优化及控风降压，进一步减小采空区漏风及瓦斯涌出，并通过现场考察验证。研究结果表明：① 20107采空区漏风以运输巷进风流正压漏入为主、回风侧以高浓瓦斯漏入沿空留巷为主，工作面倾向0～36 m区段正压漏风量332.84 m3/min，占工作面总体漏入采空区风量（572.15 m3/min）58.17%；留巷走向54～108 m区段留巷漏入风量408.45 m3/min，占采空区总体漏入沿空留巷风量（469.01 m3/min）87.09%；②优化后，裂隙带定向钻孔（压裂孔+抽采孔）平均瓦斯抽采纯量为7.46 m3/min，压裂切顶后留巷墙体变形、裂隙控制大幅改善，沿空留巷平均瓦斯体积分数由原0.59%逐渐降至0.34%，实现工作面高效达产。

2024-11-05

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图像识别技术在选煤厂的应用实践

针对选煤厂带式输送机运输距离长、故障率低、安装要求低、实用性强等特点,在运行中安全隐患多,需通过各类保护系统对堆煤、防跑偏、温度、防撕裂、双向急停等进行故障预防,采用图像识别技术作为计算机视觉领域的核心工具,在选煤厂输送带保护、煤量识别、刮板拉斜检测、澄清层高度检测、煤泥水检测、视频监控等方面起到重要作用,有效监测选煤厂生产环节的关键参数,为生产设备自动控制提供数据支撑;在关键位置设置电子围栏,实时监测报警不安全危险行为,提升了选煤厂自动化、智能化水平,完善了选煤厂生产安全监管能力,为选煤厂安全生产提供保障。

2024-11-05

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正式通知||《能源环境保护》2024年编委会年会

为进一步提升《能源环境保护》学术质量和影响力，推动能源环境及其交叉学科领域学科发展，搭建高质量学术成果展示平台，促进编委学术交流与思想碰撞，经《能源环境保护》编委会研究

2024-11-04

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《煤炭转化》网站变更通知

为升级网站的功能、提高网站的安全性，《煤炭转化》网站进行了升级改造，网址变更为https://ebcc.tyut.edu.cn。

2024-11-04

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中国煤科煤科院联合举办“矿山安全科技进陕西”活动

10月30日至11月1日，由国家矿山安全监察局主办，中国煤科煤科院联合国家矿山安全监察局陕西局、陕西省应急管理厅、陕西省能源局、咸阳市人民政府等共同承办的“矿山安全科技进

2024-11-04

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“110工法”切顶留巷采煤工作面瓦斯抽采技术在丁集矿的应用

作者潘辉1，王坤1，马嘉星2，陈忠德1，严安强1，唐志华1单位 1.淮沪煤电有限公司丁集煤矿；2.平安煤矿瓦斯治理国家工程研究中心有限责任公司。摘要无煤柱自成巷开采...

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