井工煤矿甲烷排放精准监测与核算

甲烷作为全球第二大温室气体,具有增温潜势高、寿命短的特点,主要来源于煤炭、油气生产、农业、畜牧业和废弃物处理等领域。积极稳妥有序控制甲烷排放,兼具减缓全球温升的气候效益、能源资源化利用的经济效益、协同控制污染物的环境效益和减少生产事故的安全效益。甲烷也是煤矿生产排放中最主要的温室气体,目前对煤矿甲烷的排放监测及其在煤矿三维立体空间内的浓度分布研究将成为我国甲烷排放控制行动的重点,对煤矿企业更好顺应国家战略具有重要意义。选取山西某高瓦斯矿井、陕西某低瓦斯矿井进行甲烷排放监测核算,以固定监测、手工监测、无人机监测及矿后活动监测等方式研究我国高低瓦斯矿井甲烷分布,并对其甲烷排放量开展分析。结果表明:①美国Climate TRACE网站公布的山西某高瓦斯矿井、陕西某低瓦斯矿井2022年度甲烷排放量与实测法计算的结果差异较大,其中公布的某低瓦斯矿井年度甲烷排放量为实测法计算结果的10.92倍,自上而下的监测核算方法准确性不足,无法为碳交易提供可靠的数据支持。②矿后活动监测核算发现,采用IPCC缺省值计算的矿后活动甲烷排放量是实测法计算的3~5倍,且不同粒径和暴露时间下煤样反馈的矿后活动排放量差异较大。亟需一套统一精准的测试标准,为未来碳市场交易提供公平准确的数据。

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。

井工煤矿全波形反演的初始模型构建探究

为提高全波形反演在井工煤矿工作面的运算效果,探究了三维程函方程求解时间场的方法,由透射初至走时反演刻画出初始模型,通过建立含断层的复杂地质模型理论计算正反演来验证算法可靠性。依据小保当二号煤矿工作面实际数据,通过折射横纵波有效信息,初步刻画煤岩分界,改进初始模型,提升全波形反演梯度结果,研究成果可用于煤矿工作面的高精度探测,建立更优全波形反演系统。

井工煤矿塌陷区土地复垦工程设计方法研究

编制地质环境保护与土地复垦方案,可推动矿山企业落实矿山地质环境治理与土地复垦工作,为科学、精准地指导矿山企业矿山环境治理及土地复垦工作的实施,需以二合一方案为基础编制工程设计。以某一井工煤矿矿山为例,以二合一方案为基础,结合矿山实际地质情况,对其进行工程设计,确定复垦工程主要思路和措施。设计的编制与研究,对建设和谐矿区,促进社会安定团结和稳定发展具有重要意义;同时为井工煤矿矿山生态环境与土地复垦设计编制提供一定指导作用。

井工煤矿温室气体相对排放量取值方法

井工煤矿排放的温室气体为甲烷和二氧化碳,需要准确核算其排放量。本研究根据不同数据来源,提出新建、生产矿井的5个甲烷和二氧化碳相对排放量的取值方法,比较了各方法的准确度,给出了按煤炭产量、通风系统回风量、瓦斯抽采系统抽采气量核算甲烷和二氧化碳逃逸排放量的公式,并建议现有监控系统都应配置二氧化碳浓度实时在线监测设备,实现温室气体排放量实时核算和显示。该研究为核算煤矿温室气体排放量提供了多种方法。

井工煤矿区地质环境风险识别及预测分级研究

为了对井工煤矿区的地质环境风险进行量化分级与评价,研究过程识别了主要风险类型,并在其基础上归纳出地质环境风险的影响因素,包括自然地理条件、开采地质条件和工程条件。再运用层次分析法构建三级评价指标体系,为各级指标分配量化的权重值。最后基于多准则决策分析模型计算出煤矿的地质环境综合评价指数,根据该指数的分值确定煤矿地质环境的风险等级。经实测,该方法取得了良好的应用效果。

井工煤矿设备能效评价与节能潜力分析

本文基于井工煤矿设备的能效评价与节能潜力分析,通过建立井工煤矿设备能效评价的指标体系与模型,对井工煤矿设备节能潜力进行分析,通过本文的分析研究,揭示了能效评价和节能潜力分析对于提高井工煤矿设备能效性能的重要意义,并提出了具体的评价与分析方法,这对于煤矿企业的可持续发展具有重要指导意义。

干旱荒漠区井工煤矿水土流失特点分析

干旱荒漠区是我国重点的生态脆弱区之一。由于煤矿开采活动的加剧,水土流失和风蚀沙化的问题变得更加严重,因此进行水土保持和生态修复的任务变得非常艰巨。文章通过实地调查以及对干旱荒漠区典型井工煤矿的现状分析和文献查询,探讨了井工煤矿在干旱荒漠区的水土流失问题。该研究从时间和空间两个维度对这一问题进行了详细的分析,旨在为干旱地区井工煤矿水土流失治理和生态文明建设提供基础依据。

井工煤矿运输系统智能化技术现状及发展趋势

本文介绍井工煤矿运输系统智能化技术的应用现状,分析井下运输设备的主要技术特点,总结井下运输设备智能化改造的主要内容;结合井下运输设备智能化改造需求,提出井工煤矿运输系统智能化技术的发展趋势:智能化技术应由人工决策向自主决策转变,实现从单台设备向多机协同、从人工操作向自动化控制、从局部优化向全局优化、从人工检测向自动检测转变;同时,应通过基于传感器的自动感知系统、基于机器视觉的智能识别系统和基于大数据分析的智能决策系统,实现运输设备运行状态实时监测和远程智能控制。

定向钻在井工煤矿中的应用

井工煤矿是我国能源开采中的一个重要方面,井工煤矿安全高效生产对于经济和社会发展有着十分重要的意义。井工煤矿开采中离不开钻孔作业。定向钻技术是现代钻孔技术最主要的代表之一,在井工煤矿得到越来越多的运用,对煤矿安全高效生产起到了强有力的保证。文章将对井工煤矿定向钻应用情况进行详细阐述,希望能够对相关方面的研究与实践有所帮助。

布雅矿区井工煤矿隐蔽致灾因素普查及分析

和田地区工业生产和居民生活燃料均主要由布雅矿区供给,开展布雅矿区煤矿隐蔽致灾因素普查具有重要意义。本文以布雅煤矿一号井为研究对象,通过对煤矿水害、瓦斯、火灾、顶板/矿压以及其他隐蔽致灾因素进行普查,揭示布雅矿区地表水、地下水体、老空水、封闭不良钻孔、瓦斯、采空区遗煤、漏风通道、煤层顶板工程地质特征、下煤层开采顶板稳定性、孤岛工作面以及放射性对井工煤矿采掘安全的影响。

井工煤矿采煤技术与采煤工艺的选择研究

为有效提高煤炭开采效率和安全性,从井工煤矿存在的问题出发,对普采技术、综合机械化采煤技术、连采技术及充填开采技术等常见的采煤技术进行介绍。在此基础上,从煤层赋存条件、瓦斯含量、开采规模及人员配置等方面分析采煤工艺的选择。

井工煤矿采煤技术选择

为提高井工煤矿煤炭开采的安全性与效率,文章介绍常见的井工煤矿采煤技术,并结合实际案例,分析煤炭开采、巷道支护及煤炭运输等技术方案优化细节。经实践,相关技术优化方案可有效提升煤矿煤炭开采的安全效益与经济效益。

井工煤矿掘进巷道快速过断层技术研究

本文对井工煤矿巷道过断层进行论述,在此基础上,探讨巷道过断层前期勘查与预测技术和快速过断层支护技术,并结合井工煤矿的特点,进行快速过断层技术的优化与创新,最后通过分析巷道过断层的监测与安全评估,促进快速过断层技术在井工煤矿掘进巷道中的深入应用。

井工煤矿矿井涌水量推算经验公式分析

受地质条件复杂性、气候的动态变化、实地勘测程度及计算方法多样性等的影响,井工煤矿矿井涌水量计算及预测结果带有很大的不确定性,为简化矿井涌水量推算的难度,合理确定变化环境下的可利用水量,本文以周期稳定运行工作模式的矿井为研究对象,结合实际生产情况和需求,基于水量动态平衡理论,提出井工煤矿矿井涌水量推算经验公式。分析结果可为缓解矿区供排水矛盾、科学处理矿区水资源、水资源管理等提供技术参考。

井工煤矿采煤技术与工艺研究

随着科技的不断发展,井工煤矿采煤技术与工艺也在不断进步。基于此,从井工煤矿采煤技术与工艺的重要性出发,对柱式采煤技术、硬顶板预控技术、长壁采煤技术、放顶煤开采技术,以及爆破采煤工艺、常规采煤工艺、综合采煤工艺、连续采煤工艺进行介绍,并分析各技术与工艺的优缺点,在此基础上分析井工煤矿采煤技术与采煤工艺的发展趋势。

对井工煤矿采用无氧方式进行开采的畅想

传统的煤炭开采是有氧开采,但随着煤矿智能化无人化技术的进步、无氧作业和个体降温技术的积淀,现在我们可以畅想在井工煤矿采用无氧方式进行开采。与有氧开采相比,无氧开采或具有促进煤矿生产安全和资源综合利用的优点。本文建议对井工煤矿的无氧开采予以关注,并开展对技术上可行、经济上合理、法律上许可、社会上接受等方面的探索。

井工煤矿开采全生命周期碳排放特征研究

基于生命周期法和井工煤炭开采工艺流程分析了井工煤炭开采全生命周期的碳排放边界和碳排放源,构建了煤炭开采全生命周期的碳排放核算模型,并结合煤炭生产企业的实际生产情况进行案例分析。结果显示,甲烷的逃逸和电力的消耗是煤炭开采温室气体排放的最主要因素;煤炭开采的全生命周期内,维持矿井正常运行的基础电力消耗是最大的耗电项目,掘进和回采设备在电力消耗中也占有较大比重。最后提出了煤炭生产企业的低碳发展对策。

井工煤矿无轨胶轮车全局调度模型

井工煤矿无轨胶轮车数量多,运输易受搬家倒面、突发事件等影响,传统的人工调度方法效率低,且易造成车辆闲置、空载、里程浪费等问题,而现有的辅助运输车辆调度方法大多面向固定任务使用离散事件优化的方案,将全局模型拆解为局部模型,缺乏对井工煤矿整体情况的分析。针对上述问题,提出了一种基于百度工业求解器的井工煤矿无轨胶轮车全局调度模型,介绍了该模型中信息收集模块、数据建模模块和工业求解器模块设计方案,以及无轨胶轮车全局调度流程。该模型采用基于“分批求解、迭代优化”的无轨胶轮车全局调度算法,由百度工业求解器基于动作调整启发式算法对车辆调度问题进行优化求解,解决了传统调度模型求解时间长、易陷入局部最优解等问题。实验结果表明,基于百度工业求解器的井工煤矿无轨胶轮车全局调度模型较人工调度方法大幅降低了使用车次,提高了车辆运转效率,调度优化的求解时间低于基于Gurobi求解器的局部调度模型,更适用于井下辅助运输场景下大规模复杂调度任务。

基于PSR-可拓云模型的井工煤矿区生态安全评价

[目的]综合评价山西省大同市某井工煤矿区的生态安全状况,为同类井工煤矿区生态保护提供科学依据。[方法]以该井工煤矿区2017—2021年的各项指标为依据,基于PSR模型从压力、状态以及响应3个方面构建煤矿区生态安全评价指标体系,使用合作博弈法确定组合权重系数,利用可拓云模型来分析该矿区生态安全状况。[结果]压力指标下人口自然增长率(C 2)的评价等级为Ⅲ级,表明人口出生率和死亡率分布不均衡,其他指标评价等级均为Ⅱ级;状态指标下,植被覆盖率(C 8)的评价等级为Ⅰ级,表明该煤矿区植被覆盖率高,尾矿库排洪排渗措施(C 9)的评价等级为Ⅲ级,已经达到了不安全的等级,其他指标的评价等级均为Ⅱ级;在响应指标下废弃物综合利用率(C 15)以及科研投入增长率(C 20)为Ⅱ级,环保投资增长率(C 19)为Ⅲ级,其他指标评价等级均为Ⅰ级。[结论]2017—2021年该井工煤矿区生态安全响应力度明显增强,但是生态压力以及目前的状态仍然严峻,应采取针对性地保护措施,从而维护当地的生态安全。