"双碳"目标下煤炭绿色低碳发展新思路

• Published in: 煤炭学报 Vol. 49; no. 1; pp. 152 - 171
• Main Authors: 王双明, 刘浪, 朱梦博, 申艳军, 师庆民, 孙强, 方治余, 阮仕山, 何伟, 杨潘, 王建友
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 西安科技大学煤炭绿色开采地质研究院,陕西西安 710054 2024; 西安科技大学地质与环境学院,陕西西安 710054%西安科技大学能源学院,陕西西安 710054%长安大学地质工程与测绘学院,陕西西安 710054%西安科技大学地质与环境学院,陕西西安 710054%西安弗尔绿创矿业科技有限责任公司,陕西西安 710024
• Subjects: damage-reducing mining; low-carbon disposal; 绿色低碳; 低碳化处置; 减损化开采; 功能化利用; functional utilization; green and low-carbon
• ISSN: 0253-9993
• DOI: 10.13225/j.cnki.jccs.YH23.1690

TD801; 在"双碳"目标背景与当前技术条件下,"煤""废""碳"构成了煤炭的"不可能三角",严重制约着煤炭行业的绿色低碳可持续发展.秉持"以废治废""从哪里来到哪里去"的原则,着眼"煤"的减损化开采、"废"的功能化利用、"碳"的低碳化处置三维视角,探索"煤""废""碳"协同发展路径,为破解煤炭"不可能三角"和推动煤炭绿色低碳发展提供全方位解决方案.具体包括:①阐明了"煤"的减损化开采科学内涵,明确了生态脆弱区含(隔)水层空间组合特征、采煤减损技术应用下的覆岩移动规律和覆岩采动损伤下的地表变形规律等减损化开采科学问题,提出了面间煤柱"掘-充-留"一体化、窄条带式充填开采和综采架后充填开采等减损化开采技术;②阐明了"废"的功能化利用科学内涵,明确了固废功能化利用的科学问题,包括镁-煤基固废原材料改性方法与机理、多元固废协同作用机制、全固废充填材料性能调控理论 3个方面,形成了以固废原材料改性、固废基胶凝材料研发、全固废充填材料制备为核心的固废功能化利用关键技术体系;③阐明了"碳"的低碳化处置科学内涵,提出了"碳"的低碳化处置科学实践框架和实施路径,厘清了在"碳"的低碳化处置过程中关于矿化材料制备、封存空间构筑、CO2 封存机理与调控、CO2封存长期环境效应和储库稳定性等方面的科学问题,明确了碎胀空间CO2 封存、煤矿CO2 固碳充填等关键技术,形成了利用煤矿采空区实现CO2 低碳封存的新模式.立足煤炭绿色低碳可持续发展,协同推进"煤"的减损化开采、"废"的功能化利用与"碳"的低碳化处置,对推动煤炭行业"双碳"目标实现具有重要意义.