基于天然气水合物置换开采的能源效率分析

天然气水合物开采涉及各种能量转化与消耗,比如热能、电能以及化学能等。为了对其开采技术的经济性进行科学的评价,建立以?为核心计算能源效率的方程,以二氧化碳置换开采天然气水合物为例,建立能源效率模型。在二氧化碳置换开采水合物中,产气中甲烷含量、注气量以及产气量这三个是关键的自变量参数,定义产气量和注气量的比值为采注比,对于能源效率受到甲烷含量以及采注比的影响进行分析。结果表明：在设定条件下,二氧化碳置换开采水合物整体效率在0.30～6.39,对采注比进行增加,能够有效提高能源效率。能源效率随着甲烷的摩尔分率提高而提升,而气体分离能耗会降低。所以,对于二氧化碳置换法能源效率进行提升的主要途径有提高产气中甲烷含量以及对产气量进行调控。通过能效计算方程来对水合物开采工艺的优化提供参考。     

矸石充填开采工作面矿压显现规律研究

为了实现煤层高效开采,提出对拉充填开采技术,以杜家沟矿2-105工作面为研究背景对不同错距及不同充实率下的巷道围岩应力值及巷道变形量进行研究发现,随着充填率的增大,巷道的稳定性增强,维护成本降低,且最佳合理错距为5 m,为对拉充填开采技术的应用提供一定的理论指导。     

煤矿区井下矸石回填与安全开采研究

为了全面提升煤炭资源开采工作的效率,要结合生态环境保护要求,落实更加合理的回填控制机制和安全开采工序,利用煤矿区井下矸石充填开采方案,全面优化采出率,避免煤柱应力高度集中造成的危险.本文简要介绍了煤矸石回填技术的发展历程,并结合案例详细分析了煤矿区井下矸石回填操作的要点,最后对安全开采提出了几点建议.     

二氧化碳置换开采天然气水合物研究

天然气水合物(NGH)是存储于深海沉积物和冻土区域的新型洁净能源,注入CO2到NGH储藏置换开采天然气是经济和环保的新型NGH开采方法。CO2置换NGH研究从热力学和动力学证实都是可行的,置换反应自发进行,受扩散控制、NGH储藏环境、气体组分、注入CO2相态等因素影响。从实验和理论上分析置换原因、置换微观过程和置换的相态变化,阐述影响置换速率和置换效率的因素,提出置换安全性设计,为我国温室气体捕集、存储和NGH开采提供基础数据和理论支持。     

华恒矿业泵送矸石充填开采技术创效明显

<正>山东能源新汶矿业集团华恒矿业公司创新泵送矸石充填开采技术,实现了矸石不升井。华恒矿业属薄煤层开采,地质构造复杂,断层多,原煤含矸量大,并且该矿井已经深达千米,全岩巷道多,矸石总量大,给矿井提升运输系统带来极大压力。同时,三下压煤安全高效开采和从源头上消除矸石排放带来的环境污染,也成为该矿亟待解决的重大技术难题。为消化井下矸石,实现矸石不升井、不转移、不上山的目标,自2007年开始,该矿借鉴建筑领域混凝土输送     

巷道式矸石充填技术在煤矿开采中的应用

以巷道式充填技术在煤矿开采中的实践为研究对象,首先对东兴煤矿开采工程情况进行了概括分析,随后讨论了巷道式充填技术在煤矿工程中的开采技术方案,最后从不同角度入手,结合实际工程情况,重点探讨巷道式充填开采技术中的巷道布置、充填顺序、支护形式及充填作业等具体施工工艺在煤矿工程中的实践应用,希望能够为相关研究提供一定的参考。     

CO2置换开采天然气水合物研究进展

介绍了近年来CO2置换开采天然气水合物技术的研究进展;论述了CO2与天然气水合物中CH4置换反应在热力学上的可能性;认为正确理解置换反应机理、探索新的反应技术并提高反应速率是置换开采技术走向产业化的关键。     

翟镇煤矿以矸石换煤炭,实现矿井绿色开采

据统计，目前全国煤矿累计堆放煤矸石约45亿t，规模较大的矸石山有1600多座，占用土地约1．5万hm^2，而且每年以1、5—2．0亿t的速度增加。面对严峻的形势和压力，新汶矿业集团翟镇矿成功走出了一条以矸石换煤炭工程的绿色开采之路。     

二氧化碳置换开采天然气水合物控制因素研究

二氧化碳(CO₂)减排与能源短缺是当前全世界正面对的两大问题。利用水合物法CO₂置换开采天然气水合物(NGH)既可实现CO₂水合物地层封存,又能开采CH₄,是高效的CO₂利用与封存技术。本文开展CH₄-CO₂置换开采NGH实验,探究置换效率的影响因素。研究结果表明,置换效率受控于气体在水合物相的扩散,越靠近气相,置换效率越高,而越远离气相则置换效率越低。研究结果对于进一步提高CH₄-CO₂置换效率以及促进碳减排事业的发展具有重要的意义。     

天然气水合物置换开采的能源效率研究

天然气水合物分解是一个相变过程,开采时涉及各种形式能量的消耗和转化,如电能、化学能、热能等。为了科学地评价天然气水合物开采技术的经济性,建立了以有效能(?)为核心的能源效率计算方程,并以CO₂置换法开采天然气水合物为例,介绍任意生产周期内能源效率的计算方法和流程框图。在CO₂置换开采天然气水合物的工艺过程中,注气量、产气量和产气中甲烷含量是三个关键参数,将产气量与注气量之比定义为采注比,分析采注比及产气中甲烷含量对能源效率的影响。结果表明:在设定条件下CO₂置换开采天然气水合物的整体能源效率介于0.31～6.4之间;增大采注比,有利于提高能源效率;产气中甲烷的摩尔分率越高,气体分离的能耗越低,能源效率也可显著提高。因此,调控产气量和产气中甲烷摩尔分率是提高CO₂置换法能源效率的主要途径。通过所建立的能效计算方程为天然气水合物开采工艺的优化提供指导。     

置换法开采天然气水合物的实验研究

在模拟海底多孔介质的实验条件下,研究了质量分数同为0.05%的不同种类的添加剂SDS、THF、TBAB对CO2置换天然气水合物的影响,与纯水体系的对比发现,在此质量分数下TBAB置换率最高,SDS次之,THF置换率低于纯水。同时研究了质量分数分别为0.05%和0.03%的SDS添加剂对置换速率的影响。研究了在模拟海底盐度的情况下,置换反应受到阻碍的原因。     

二氧化碳置换法开采天然气水合物的研究现状

天然气水合物在开采过程中形态会发生变化,从固态变为液态和气态,即发生相变。因此,水合物的开采原理主要是围绕改变水合物稳定存在的条件(温度和压力为主要因素),促使水合物分解,从而产生天然气。目前,天然气水合物开采技术主要有注热法、降压法、化学试剂法和二氧化碳置换法。其中,二氧化碳置换法开采天然气水合物具有十分重要的现实意义。这种方法可以弥补传统开采方法的不足,并有望成为未来工业化天然气水合物开采的主要技术之一。     

二氧化碳置换法模拟开采天然气水合物的研究进展

目前实验室模拟开采天然气水合物(NGH)的最主要的方法为外激法,通过注热、降压等方式使水合物分解释放出甲烷(CH₄),外激法最大的问题在于水合物的分解容易造成地层结构变化,导致地质斜坡灾害。利用二氧化碳(CO₂)在水合物相中置换开采CH₄,由于置换过程发生在水合物相中,不改变水合物相结构,因此可以降低地质灾害风险。本文全面介绍了利用CO₂在水合物相从NGH中置换CH₄的研究进展,从置换可行性、动力学模型、模拟研究、实验研究等方面对当前的研究进行了综述,并为进一步发展置换法开采CH₄技术指出了方向。     

置换法开采天然气水合物用吸附材料研究进展

介绍了天然气水合物的几种开采方式。综述了置换法开采天然气水合物的可行性和影响因素,重点介绍了兼具CO_2和CH4吸附能力材料的研究现状,并展望了吸附材料在置换法中的应用前景。     

利用纯碱废渣充填岩盐开采废弃溶腔的实践

以江苏淮安某盐矿为例,介绍了利用纯碱废渣充填岩盐开采废弃溶腔的工艺流程,详述了废渣预处理、输送方式、制浆工艺、注浆回水等工艺.     

CO_2置换开采海域天然气水合物联合技术展望

介绍了天然气水合物(NGH)的储量、分布及物化性质,对比了不同NGH开采方式的优缺点,着重论述了CO_2开采可燃冰与海洋封存联合技术,分析了该技术在能源、地质、经济与环境方面的优势,指出了其在技术、投资、环保与政策方面存在的不足和面临的挑战,最后展望了其发展前景。     

CO2置换开采天然气水合物方法及模拟研究进展

天然气水合物作为一种储量丰富的高效清洁新能源,将在社会生产中有广阔的应用背景,因此研究天然气水合物的开采方法将有深远意义。通过比较研究传统开采法和新型开采法的优点,提出了二氧化碳置换开采法是一种有效的开采方式,并基于热力学和动力学论证了其开采法的可行性。此外,分析归纳目前已开展的置换开采实验研究,证明相同温度和压力下CO_2浓度越高,置换效率越高。并通过模拟软件构建分子模型验证得出加热降压可以高效用二氧化碳置换出甲烷。     

韩城煤矸石产酸潜能分析

为探索韩城矿区煤矸石产酸对周围水环境的影响,采集了韩城不同矿区13个煤矸石样品,利用酸碱计算(ABA)实验和净产酸量实验(NAG)对13个样品的产酸潜能进行研究.结果表明:燎原、桑树坪和下峪口三个矿区中新鲜煤矸石都具有潜在产酸能力,但产酸并不强烈;燎原矿区煤矸石酸性潜能相对较高,桑树坪矿区煤矸石酸性潜能相对较低;堆放3~5个月的煤矸石酸性潜能比新鲜煤矸石高出2~3倍,属于潜在强烈产酸.煤矸石中黄铁矿和方解石是决定AP(最大产酸潜能)和NP(中和潜能)的主要原因,相关性分析发现,AP与黄铁矿相关性并不显著,而NP与方解石显著相关.通过对比ABA实验和NAG实验结果,发现NAG实验对煤矸石产酸能力区划分更加详细准确.风化3~5个月的煤矸石相对于新鲜煤矸石产酸潜能较大,有可能形成酸性矿井水并促进煤矸石中有毒元素的释放.     

动筛跳汰机矸石带煤分析

阐述了动筛跳汰机的工作原理,分析了导致动筛跳汰机选后块矸石带煤的几种原因,论述了入料的不均匀性对分选效果的影响,举例说明了块煤在原煤中的分布存在不均匀性,块煤缓冲仓对稳定入料量具有重要作用,降低入选块煤限下率对降低矸石带煤量有积极意义。