煤矿瓦斯利用的低碳与经济效益初步研究

通过对我国地下开采煤矿瓦斯排放现状的分析,结合其排放的主要环节,总结了煤矿甲烷排放的核算公式,并建立了瓦斯排空和瓦斯燃烧利用时的碳排放量计算公式。通过对万立方米瓦斯利用率不同时碳排放量的核算,得到了瓦斯利用率与碳排放量呈负相关性。基于碳排放权建立了瓦斯利用经济效益的核算方法,计算了万立方米瓦斯利用率不同时的经济效益。研究结果表明,万立方米瓦斯利用率由0提高到100%,碳排放量从167.50t减少到18.43t,经济效益从-16750元增加到1757.5元。     

加大政策扶持力度 提高瓦斯抽采利用率

利用淮南及周边地区矿井的瓦斯涌出量、瓦斯抽采量、瓦斯利用量和瓦斯排放量等数据,分析阐述了瓦斯排放的危害性,印证了国家加大政策扶持力度、提高抽采瓦斯利用率的必要性。对煤矿生产管理者和政府主管部门充分认识我国煤矿瓦斯排放的危害性和瓦斯治理的现状,自觉为节能减排做工作具有重要意义。     

环保部：强制禁排高浓度瓦斯

近日,环境保护部与国家质量监督检验检疫总局联合发布《煤层气(煤矿瓦斯)排放标准(暂行)》,对煤矿抽放系统排放的高浓度瓦斯排放提出控制要求,即禁止排放。据悉,通过限制排放标准增加煤矿瓦斯利用,预计每年瓦斯减排量可达25亿m3,二氧化碳当量为3700万t。据介绍,如果现有矿井80%     

井工煤矿全生命周期甲烷捕集核算及减排路径

甲烷减排是我国碳减排目标的重要组成部分，建立甲烷捕集核算体系是实现甲烷减排的前提。以甲烷近零排放为目标，结合《国家温室气体清单指南：IPCC—2019》和煤炭企业温室气体排放核算国家标准，提出了井工煤矿全生命周期中地质勘探、煤炭开采、矿后活动和煤矿废弃各阶段甲烷捕集的具体核算方法，构建了井工煤矿全生命周期甲烷捕集核算模型。在此基础上，提出了井工煤矿甲烷减排路径及其实施方案。研究结果可为井工煤矿甲烷治理与低碳发展提供指导。     

“双碳”目标下煤矿采空区（废弃矿井）煤层气资源再利用的政策研究

在我国以煤炭为主导的能源结构背景下,要实现“2030年前碳达峰、2060年前碳中和”的目标,除了要大幅发展可再生能源外,还需要大力推进化石能源清洁高效利用。当前,煤炭行业供给侧结构性改革持续推进,国内绿色煤炭资源量逐年减少,煤炭采空区（废弃矿井）数量日益增多。开发利用好煤矿采空区（废弃矿井）残余煤层气资源,是实现“双碳”目标的重要举措。本文总结了山西省煤矿采空区（废弃矿井）煤层气资源赋存情况,分析了开发利用煤矿采空区（废弃矿井）煤层气资源的必要性和可行性,剖析了现阶段开发利用可能面临的诸多问题,如矿业权设置、经济成本等,提出了规范开发的政策性建议：1.矿业权设置方面,可以邀请招标等方式确定实施企业;2.出台政策方面。如免征矿业权使用费、鼓励煤矿闭坑后,继续运营瓦斯抽采系统、支持煤层气移动式发电站项目建设等。3.监管方面,加大监管力度,对恢复煤炭生产的企业依法实施处罚。     

煤矿排风低浓度瓦斯节能减排潜力分析

矿井排风是重要的瓦斯排放源,实现矿井风排瓦斯减排利用,对促进我国节能减排具有重要的作用.分析了我国矿井风排瓦斯现状,评述了现有的矿井排风瓦斯减排利用方法,提出了矿井风排瓦斯节能减排计算方法,并分析了我国矿井风排瓦斯减排利用潜力.分析结果表明,我国目前每年通过矿井排风排放的瓦斯量在200×108~250×108m3,通过对这部分瓦斯减排利用,可实现年节约1 200×104~1 700×104t标准煤,减少温室气体排放当量3×108~4×108t,实现全国年减排3.5%.     

碳中和目标下我国天然气行业甲烷排放控制及相关科学问题

天然气是我国实现2030年碳达峰和2060年碳中和目标的重要能源,但是天然气供应链从勘探开发到终端消费的每个环节都存在甲烷逃逸问题,因而甲烷减排成效将影响天然气在我国现代清洁能源体系中的地位及其在能源转型中的作用。本文从天然气行业甲烷排放特征入手,分析了天然气系统甲烷逃逸排放核算方法,梳理了甲烷排放测量与控制技术,进而明确了我国天然气行业甲烷排放控制工作亟需解决甲烷减排顶层制度与政策工具设计、空天地一体化甲烷排放测量技术体系构建、多尺度多层级甲烷排放清单数据库与信息平台建设、全产业链甲烷减排技术研发与工程示范等科学问题,最后从政府层面、行业层面和企业层面,分别提出了加强我国天然气行业甲烷排放控制的对策建议。     

页岩气开发利用过程中甲烷排放的研究

在页岩气开采—加工—存储—运输—消费的全生命周期中,甲烷排放存在于每一个开发利用环节。由于国内的页岩气生产尚未进入大规模商业开发阶段,相应的对于甲烷排放量的测算很少。为此,文章基于页岩气开发利用的全过程,研究了在此过程中甲烷的主要排放途径,从全生命周期以及各阶段两方面梳理了国外学者对页岩气开发利用过程中甲烷排放量的已有研究,结合我国页岩气资源禀赋特点和资源量进行了相应的甲烷排放量测算和分析。结果表明：1）在页岩气的整个开发过程中,甲烷排放问题比较突出,平均排放率在326%左右;2）在页岩气开发利用的不同阶段甲烷排放量差异较大,其中生产阶段尤其是完井阶段排放率最大;3）甲烷排放削弱了页岩气的减排效果,并可能影响页岩气是一种比煤和石油更清洁的能源这一论断的正确性。     

浓度低于1%的矿井瓦斯氧化技术现状及前景

矿井乏风直接排放到大气中,不仅造成了资源的浪费,而且加剧了温室效应。为达到节能减排的目的,如何利用低浓度瓦斯是迫切需要研究的课题。文章重点介绍了国内外对于浓度低于1%的矿井瓦斯的氧化技术现状,并对胜动集团煤矿乏风甲烷氧化技术的现状及前景做了简要分析。根据现有的低浓度煤矿瓦斯氧化技术,为今后在我国实现煤矿瓦斯"零"排放的目标提供了一个技术思路。     

甲烷市场化合作计划——煤矿煤层气项目开发的机遇

煤矿煤层气的排放是全球甲烷排放的一个重要来源，“甲烷市场化合作计划”的发起是为了识别并开发相关的工程项目，减少煤矿、垃圾填埋场和石油天然气系统等各领域中的甲烷排放。煤矿煤层气项目是“甲烷市场化合作计划”的三个核心领域之一，对推动煤炭行业的甲烷减排发挥重要作用。     

国家能源集团建设瓦斯“零排放”示范矿井前景分析

为了减缓全球温室效应问题,实现我国碳中和远景目标,国家能源集团积极调整产业结构,努力实现绿色低碳转型。作为全球最大的煤炭生产商,煤矿高效生产过程中难免伴随着煤矿瓦斯的产出,为了从根本上减少煤矿安全生产事故、减少温室气体排放、增加清洁能源供应量,国家能源集团可借鉴国内瓦斯"零排放"示范矿井成功经验,在全集团高瓦斯矿井实施"井上下三区联动"综合治理方式;积极探索低瓦斯浓度发电、乏风发电、低浓度瓦斯直燃、烟气再利用等关键技术,通过建立保德煤矿瓦斯"零排放"示范矿井,逐步实现全集团矿井瓦斯"零排放",推动清洁发展机制(CDM)项目交易,实现新的利润增长点,为我国早日实现碳中和目标作出贡献。     

“双碳”目标下煤炭企业绿色矿山建设路径探究

基于我国以煤炭为主的能源结构特点,指出,煤炭企业建设绿色矿山是践行和实现“双碳”目标的基础与关键。综合评价了“双碳”目标下煤炭企业的发展前景:煤炭生产基地将逐渐北移和西移,将发生跨省区之间的企业重组与融合,绿色矿山建设和绿色开采是未来煤炭企业的发展方向。分析了“双碳”目标下,煤炭企业绿色矿山建设的重要意义。提出,要加大科技支撑力度、立足“双碳”目标、推动清洁生产工艺升级,推进煤矿区生态治理,强化矿井水、烟气、粉尘、噪声处理,加强矿区复垦,推进生态光伏产业建设,提高煤层气综合利用效率,建设零碳矿区示范工程。     

露天煤矿温室气体核算模型构建及减排策略研究

针对露天煤炭开采能源消耗大、温室气体排放高的特点,对露天煤矿进行碳排放量的核算,从而清晰认识露天煤炭开采的碳排放源,并为露天煤矿的节能减排工作提供数据支撑。文章在识别其排放源的基础上进行了温室气体核算模型的构建,并以哈尔乌素露天煤矿能源消耗情况为基础,进行了温室气体排放的计算分析和研究。最后结合露天煤矿特点,对其减排策略给出了政策建议。     

Prevention of explosion in coal mine and management of coal mine gas

There are many problems in terms of safe coal production and the sound development of the coal industry. Accompanying the intensification and increasing efficiency of coal production and the conducting of mining operations at deeper and more remote areas of mines, the efficient recovery and utilization of Coal Mine Methane (CMM) is an important issue in improving and stabilizing the productivity in the coal mining industry with high levels of gas, where the incidence of gas outbursts is increasing. We plan to study various aspects of the development of production technology and characteristics of the mine site. This is to establish the technology for highly efficient coproduction coal and gas operation rate. As a result, the productivity at the coal mine face will increase due to the reduction in gas emissions in the mining face. Effective use of recovered gas can be expected to reduce global warming by reducing the amount of coal mine methane gas emission in the air.     

我国转型煤矿井下空间资源开发利用新方向探讨

随着煤炭资源的长期开采、采矿技术的进步以及能源结构的调整,近年来越来越多的煤矿面临关闭或已关闭。目前针对废弃煤矿采取的主要措施是矿山环境恢复治理,以致遗留许多社会、经济和生态环境问题,且造成了矿区井上下资源的严重浪费。因此,如何科学、高效地解决煤矿关闭后的资源利用问题,实现矿山的成功转型利用,对煤炭工业乃至国民经济的发展具有重要战略意义。分析了转型煤矿资源类型,介绍了我国转型矿山开发利用现状,主要包括废弃工业广场建筑物、废弃土地(工业广场土地、沉陷区土地)的开发利用及建设矿山公园等。并指出国内废弃煤矿资源利用存在开发利用不充分、运行成本高等问题,特别是井下空间资源的开发利用率低。如井筒、巷道、硐室等井下空间资源,在封井后几乎全部浪费。因此,针对转型煤矿井下空间资源利用率低的问题,重点分析探讨了煤矿井下空间资源开发利用新方向,如利用煤矿井下空间资源储存石油、天然气,建设蓄能站以及地下城市等等,为我国关闭矿山的转型开发利用提供思路。     

煤矿绿色安全生产技术

从煤层气抽放、瓦斯的综合利用、煤炭地下气化、矿井水的循环利用和废弃矿井的再利用等方面,介绍了国内外煤矿绿色安全生产技术,论述了现在煤矿安全生产模式的不足之处,分析了煤矿绿色安全生产技术模式的可行性及其重要意义。     

节能减排新技术——煤炭地下气化

分析了煤炭地下气化技术在煤炭资源的开发和利用中的节能减排作用,煤炭地下气化技术通过采煤变采气、运煤变输气、煤与瓦斯共采及无矸石排放等方式,显著降低了碳排放,同时可实现CO2的捕集、利用和永久封存,节能减排效果显著。     

关闭/废弃矿井地下空间抽水蓄能发展战略研究

在双碳战略目标牵引下，中国深化能源革命，目前已成为世界上最大的可再生能源发电国。为解决大规模可再生能源电力供应不稳定的难题，新型电力系统的提出与加速成长促进了抽水蓄能电站的建设与发展，但在生态红线与地形等因素约束下，传统抽水蓄能电站选址难题亟须解决。同时，煤炭去产能过程中形成了大量的关闭/废弃矿井与资源枯竭型城市。本研究详细概述了中国抽水蓄能电站的发展现状，分析了关闭/废弃矿井与抽水蓄能结合后对水资源压力的缓解与温室气体减排等环境效益。基于关闭/废弃矿井抽水蓄能电站不同模式，对关闭/废弃矿井抽水蓄能应用潜力展开了分析，最后提出中国废弃矿井抽水蓄能发展战略，并展望了关闭/废弃矿井+储能的多元产业愿景。     

CDM机制对中国煤矿区煤层气产业的影响

《京都议定书》(以下简称议定书)是对工业化国家温室气体排放进行限制的国际性公约。本文对议定书条款做了全面的介绍,分析其对中国煤矿区煤层气产业的影响;介绍了国家执行成本,并将其与在中国煤矿区煤层气减排成本进行比较;研究煤矿区煤层气减排的市场,讨论潜在的购买方寻求煤矿区煤层气减排项目的原因,以及议定书对中国煤矿区煤层气项目的影响。本文还介绍了煤炭经营者和项目开发商为从减排市场获益而应采取的步骤与措施。