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  • ISSN:0253-9993
  • CN: 11-2190/TD

《煤炭学报》

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基于功能性充填的CO2储库构筑与封存方法探索

作者(Author):

  • 刘浪
  • 王双明
  • 朱梦博
  • 张波
  • 侯东壮
  • 郇超
  • 赵玉娇
  • 张小艳
  • 王雪丽
  • 王美

作者单位:

  • 西安科技大学能源学院
  • 西安科技大学煤炭绿色开采地质研究院
  • 西安科技大学地质与环境学院
  • 西安弗尔绿创矿业科技有限责任公司

关键词:

  • 功能性充填
  • 储库构筑
  • CO2封存
  • 改性镁渣基胶凝材料
  • 摘要
  • 论文图表
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  • 引用格式

“30·60双碳”目标是事关人类命运共同体的重大战略决策,也是推进煤炭行业转型升级与高质量发展的风向标。煤炭作为高碳化石能源的提供者,在生产和消费过程中带来的大宗固废堆存、大型采空区形成和高碳排放等问题,是制约煤炭可持续开发利用与绿色健康发展的关键所在。秉持“变害为利”、“从哪来到哪去”原则,寻求资源高效回收、固废规模化处置、采空区再利用与CO2封存的有机结合点,提出基于功能性充填的CO2储库构筑与封存方法学术构想,探索“功能性充填材料制备→功能性充填与CO2封存储库构筑→CO2物理与化学协同封存→CO2封存安全及环境风险评价”的CO2封存新途径。具体开展工作包括:① 创新了镁渣源头改性技术,研发了新型改性镁渣基矿用胶凝材料和CO2封存用功能性充填材料;② 提出了短-长壁充填无煤柱开采方法,初步构筑满足稳定性要求的CO2封存空间;结合功能性充填理论与技术,进一步构筑满足密封性要求的CO2封存储库,阐述了储库的结构及参数、工作原理;③ 提出了CO2储库封存物理-化学协同技术途径,根据开采深度不同物理封存技术途径分为浅-中深部低压CO2储库封存和深部超临界CO2储层封存,揭示了碱性固废CO2化学封存机制;④ 梳理了功能性充填的CO2封存安全及环境风险评价指标体系,给出了CO2封存安全性能及环境性能的评价方法。矿山功能性充填的CO2封存技术的提出,为CO2封存提供了新思路。基于封存材料、封存储库、封存机理与封存评价,形成了利用固废充填技术实现矿山CO2封存的理论与技术构想。


刘浪,王双明,朱梦博,等.基于功能性充填的CO2储库构筑与封存方法探索[J].煤炭学报,2022,47(3):1072-1086. LIU Lang,WANG Shuangming,ZHU Mengbo,et al.CO2 storage-cavern construction and storage method based on functional backfill [J].Journal of China Coal Society,2022,47(3):1072-1086.
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