深部多形式应用交岔点围岩失稳机理及能量演化研究

随着采矿进入深部地层,具有长服务年限的各类巷道交岔点围岩发生强烈破坏,需要明晰深部环境下交岔点围岩失效机理,以针对性地指导修复和补强作业。通过对多地矿井交岔点维护情况的调研,全面总结了连接型、交岔型、分岔型和旋岔型(环三角柱)四类16种交岔点类型,提出了三类交岔点的典型应用形式:单一大型交岔点、嵌套式两交岔点组和环三角岩柱式交岔点群。将现场交岔点的破坏情况分为围岩局部破坏、三角岩柱破坏和整体性破坏的三种级别,从灾害的诱因和来源上,提出了外部环境因素、自身结构属性和人为设计隐患的三类13种致灾因素,并详述了各种致灾因素的致灾路径。建立了三类典型应用形式下交岔点的精细化模型,对数值软件进行二次开发,引入了畸变能密度指标进行围岩的能量分析。研究表明,交岔点围岩的畸变能峰值在三角区岩柱内,增高系数在2.5左右。最大断面处围岩畸变能同样发生积聚,增高系数在1.5左右。因此,提出了交岔点的修复需以强化三角岩柱和大断面处围岩为重点,并对深井交岔点的修复提出了以三角岩柱和大断面段补强为主的针对性方案。本研究为深部交岔点的破坏因素分析、数值模拟指标引入和修复支护提供了参考。

从理念到行动:温室气体与局地污染物减排的协同效益与协同控制研究综述

自20世纪90年代IPCC提出协同效益概念以来,大量研究充分证实了温室气体减排政策、措施能产生可观的局地生态环境质量和健康效益。相应地,既有研究也证实局地大气污染物减排政策、措施对温室气体减排同样具有协同效益。中国进入工业化成熟期不久,局地大气污染压力即达到峰值,又迎头遭遇国际应对气候变化浪潮,同时面临空气污染物与温室气体双重减排压力。因此,国内研究不仅关注"由碳及污"或"由污及碳"的单向协同效益评估,更加重视对综合减排措施的协同效益评价。21世纪初,美国国家环保局提出的温室气体与局地大气污染物协同控制概念在中国得到更为广泛的欢迎和接受,并由中国学者首先定义了协同控制的内涵,认为协同控制是实现最大化协同效益的手段和途径。这一进展将人们对协同效益的认识提升到"全球视野、局地行动"的新高度,推动人们从被动地接受"协同效益",转而主动寻求"协同控制"温室气体和局地大气污染物,为统筹全球和国内(局地)两个减排战场,提供了从认识论、方法论到实践论的全方位支持。中国学者在国内外协同效益、协同控制研究基础上,构建协同控制效应评价和协同控制路径规划方法,并通过多个行业、城市、区域的案例研究证实了该方法体系的科学性和可行性。"协同控制"也已上升成为国家应对气候变化和持续改善大气环境质量的重要策略。在中国推进美丽中国建设、实现碳达峰目标和碳中和愿景的过程中,协同控制的理念、措施、政策将发挥愈加重要的作用。未来,协同控制研究需要将所关注的对象要素,从仅局限于大气扩展至整个生态环境系统;而对建立协同控制的治理体系的研究,将成为实现宏观层面气候变化与生态环境治理协同的关键。

切顶卸压无煤柱自成巷顶板变形机制及控制对策研究

为了探究切顶卸压无煤柱自成巷开采技术下短臂梁顶板的变形机制和影响因素,分析了该技术条件下的顶板结构及运动过程,建立了短臂梁顶板的力学模型,运用功能原理推导了短臂梁顶板在前期、中期和后期3个阶段的变形量计算公式,讨论了短臂梁顶板在各变形阶段的影响因素及其敏感性,并针对各变形阶段的主控因素提出了相应的控制思路。结果表明:短臂梁顶板在前期阶段的变形量较小,此阶段基本顶弹性模量、巷内及切顶支护强度、切顶高度对其影响比较显著;在中期阶段的变形量较大,碎胀系数、短臂梁弹性模量、留巷宽度对其影响比较显著;后期阶段顶板处于相对稳定状态,变形量基本不再变化。为此针对柠条塔矿S12012工作面提出了"巷内及时高强支护+切顶方案优化"的阶段性主控因素控制对策,现场应用效果良好。

中国钢铁行业节能减排措施的协同控制效应评估研究

以中国钢铁行业为研究对象,对典型行业节能减排措施开展协同控制效应评估分析,试图为制定行业局地大气污染物与温室气体协同控制行动方案和规划提供依据。首先采用排放因子法计算各项措施对各类局地大气污染物和各类温室气体的减排量,并归一化为综合大气污染物协同减排量(ICER),进而采用协同控制效应坐标系、协同控制交叉弹性、单位污染物减排成本以及边际减排成本曲线等评估指标和方法开展协同控制效应评估。结果表明:基于2025年钢铁行业发展情景,6类28项节能减排措施可以实现每年减排SO251.80万t、NOx71.35万t、PM1029.07万t,还可协同减排CO26.64亿t;除末端脱碳和末端减污措施不具备协同减排效果外,多数措施均具有良好的协同控制效应;高温高压干熄焦(T3)措施单位污染物减排成本最低,超低排放改造(T28)措施减排成本最高;能效提升、原(燃)料替代类措施具有良好的财务收益;结构调整、能效提升和消费减量类措施减排潜力较大。未来应加强协同控制技术研发和协同控制规划,以实现行业局地大气污染物和温室气体协同控制综合效益优化。

中国交通行业实施环境经济政策的协同控制效应研究

目前,交通行业已成为中国局地大气污染物和温室气体的重要排放来源之一,而且随着交通运输规模的不断扩大,与工业和生活排放相比,交通排放贡献占比呈相对增加趋势。文中构建了"CGE-CIMS联合模型",对中国交通行业实施环境经济政策的局地大气污染物和CO2协同控制效应进行量化评估。结果显示,与BAU情景相比,环境税、碳税、成品油消费税以及政策组合情景均促进了交通行业的电力消费替代汽油、柴油等石油制品,即使考虑政策实施后电力消费增加导致的间接排放,各情景下综合大气污染物协同减排量(ICER)仍为正值,即各项环境经济政策均具有较好的协同控制局地大气污染物和CO2的效果。本文最后提出了包括聚焦高排放交通工具,以补贴低碳交通方式配合绿色税制改革,以及电力行业低碳发展等交通行业实施环境经济政策的配套措施建议。

中国水泥行业节能减排措施的协同控制效应评估研究

水泥行业是温室气体与局地污染物协同控制的重点行业。以往该行业的协同控制评估或针对个别企业,或采用自上而下和自下而上模拟模型结合情景分析评估行业协同减排效益,尚缺乏系统评估水泥行业全系列节能减排措施(或技术)协同控制效果的研究。文中首先测算水泥行业24项节能减排措施综合大气污染物协同减排量,再通过协同控制效应坐标系、交叉弹性、单位污染物减排成本等评估指标和方法,对这些措施开展协同控制效果评估。结果表明大多数节能减排措施可协同减排局地大气污染物;协同减排潜力最大的是结构调整措施;能效提升与节能措施的协同减排成本较低,但减排潜力有限。本文强化了水泥行业节能减排措施的协同控制效能特性分析,可为水泥行业开展协同控制路径规划提供参考。

温室气体与大气污染物协同控制效应评估与规划

提出一套完整的温室气体与大气污染物协同控制效应评估与规划方法:首先,采用排放因子法分别计算减排措施(减排主体)对各类温室气体(全球污染物)和局地大气污染物减排量;其次,以《中华人民共和国环境保护税法》规定的污染物当量值、税额,以及碳排放权交易价格、IPCC发布的温室气体全球增温潜势(GWP)值等参数为依据,将全球和局地两类污染物归并为综合大气污染物排放量(QIAP),或将2类污染物减排量归并为综合大气污染物协同减排量(ICER),二者皆以综合大气污染物当量(IAPeq)计量;最后,采用协同控制效应坐标系、协同控制交叉弹性、单位污染物减排成本等评估指标和方法开展协同控制效应评估,绘制并依据边际减排成本曲线进一步开展协同控制成本-效果优化规划.应用此方法体系开展的钢铁、交通、电力等行业协同控制评估,城市协同控制规划,以及城市协同控制绩效评估的结果表明,该方法体系具有科学性、简明性和可操作性.

Life Cycle Assessment,Estimation and Comparison of Greenhouse Gas Mitigation Potential of New Energy Power Generation in China

From the perspective of life cycle assessment （LCA）, the development, construction, and operation of all kinds of new energy power generation technologies release greenhouse gas （GHG） emissions. This sparks concerns about the lowcarbon nature of the new energy power generation technologies. Based on national and international literature review, this paper estimates and compares the GHG emission factors of traditional thermal power generation and new energy power generation technologies in China with the LCA approach. The GHG mitigation potential of new energy power generation technologies as substitution for traditional thermal power generation in China was evaluated, according to the objectives of new energy power generation of the national development planning. The results show that the GHG emission factors of new energy power generation axe much lower than that of traditional thermal power generation even with LCA accounting, and the GHG mitigation potential of new energy substitution is huge.