煤炭开采企业绿色全要素能源效率研究

煤炭开采行业是高碳能源的生产行业,提升煤炭开采企业的绿色全要素能源效率对促进我国“双碳”目标的实现具有重要作用。基于影子价格模型,对企业的二氧化碳边际减排成本进行测算,进而构建DEA-Malmquist指数模型计算煤炭开采企业绿色全要素能源效率。实证结果表明:样本企业绿色全要素能源效率水平参差不齐,但均呈现不同程度的上升趋势;相对于综合技术效率,技术进步对企业绿色全要素能源效率水平上升做出了更多贡献。基于上述结果,从企业内部、外部2个视角对影响企业绿色全要素能源效率的因素进行分析,通过专利分析企业自主研发能力及技术选择、分析外部政策环境,提出完善碳交易市场形成有效监管、适当扩张企业规模提高规模效率、加强自主研发走内涵式发展道路等对策建议。

神东矿区煤炭开采对植被净初级生产力的影响

神东矿区煤炭开采对当地生态环境,特别是植被生长,产生了重要影响。为了定量描述这种影响,该研究利用区域蒸散模型,计算神东矿区潜在净初级生产力(Potential Net Primary Productivity,P_(NP),p),并利用MODIS17A3数据集(2001—2022年)表征实际净初级生产力(Actual Net Primary Productivity,P_(NP,a)),同时结合中国陆地生态系统逐月净初级生产力栅格数据集(P_(NP,al),1988—2015年),采用地理加权回归(Geographically weighted regression,GWR)模型构建校正方法,对P_(NP,al)进行校正获取1988—2000年的P_(NP,a)数据,以二者之差(Human Net Primary Productivity)P_(NP,h)表征煤炭开采的影响,评估了神东矿区煤炭开采对植被P_(NP)的影响。结果表明:①利用GWR模型校正的P_(NP,al)数据精度约为0.76,校正后的P_(NP,al)数据与MODIS17A3数据集具有较强的空间相关性,说明了校正模型精度的可靠性;②神东矿区的整体上P_(NP,a)和P_(NP,h)表现为先下降后逐渐恢复的趋势,但植被净初级生产力(Net Primary Productivity,P_(NP))并未恢复至采矿前水平。采矿前P_(NP,h)均值和采矿后P_(NP,h)均值分别为21.50 g/m^(2)、-60.20 g/m^(2),P_(NP,h)<0表明矿区P_(NP)植被生长受到采矿活动的干扰,发生退化的矿井主要分布在高强度开采区域(以C计,下同);③1996—2022年神东矿区P_(NP)值的变化主要受气候变化和人类活动的共同影响,人类活动和气候变化对生态退化的占比分别为35.7%、8.2%,1996—2015年人类活动贡献率指数(Relative Contribution Index,I_(RC))主要集中在0.5左右,表明煤炭开采对植被退化占主导作用,2016年后光伏电站建设对P_(NP)的影响表现出促进作用。该研究有助于理解煤炭开采对植被净初级生产力动态变化的影响,并为神东矿区的植被恢复和高质量发展提供科学依据。

基于遥感生态指数的神东矿区1990—2022年煤炭开采对生态环境的影响分析

定量分析煤矿开采、土地复垦等人类活动对环境产生的影响可为矿区环境保护提供复垦依据。基于1990—2022年Landsat影像,采用遥感生态指数RSEI评估神东矿区的生态环境时空动态演变特征,并利用随机森林模型建立温度、降雨、潜在蒸散发与RSEI的关系模型,得到气候条件下RSEI的预测值R′SEI,结合残差分析与基于Landsat的干扰和恢复趋势检测(Landtrendr)算法定量评估人类活动的影响。结果表明:①矿区与矿井尺度的整体RSEI均值皆有所上升,但矿井尺度RSEI均值低于矿区尺度;2018—2022年光伏区RSEI下降速率为-0.027,略低于控制区,表明神东矿区整体生态环境得到略微改善,但人为采矿活动导致矿井尺度生态环境质量低于矿区尺度,而光伏区的建设对生态环境起到了改善作用。②神东矿区采矿前(1990—1996年)和采矿后(1996—2022年)R′SEI与实际RSEI的相关系数R^(2)为0.61。矿区生态环境在只受气候因素影响下呈变好趋势。③采矿后(1996—2022年),矿区尺度残差δ均值为0.07,δ<0的部分主要集中在矿区北部矿井集中区及其周边地区,占总面积的39.74%,每当矿区有新矿活动加入,δ<0的面积占比就会大幅增加;矿井尺度整体δ均值在1996—2000年呈下降趋势,2000—2012年呈上升趋势,2012—2022年呈下降趋势。④1990—2022年矿区尺度扰动和恢复强度均值分别为0.45、0.37,矿井尺度扰动和恢复强度均值分别为0.43、0.37,矿井尺度扰动强度低于矿区尺度但恢复强度与其相近;采矿后(1996—2022年),扰动与恢复面积占比都保持先上升后下降趋势,表明矿区扰动和恢复行为总是伴随发生且煤炭开采所产生的扰动可由生态遭到破坏后的自我修复及人类复垦行为进行抵消。矿区扰动持续时间占比最大为1 a,恢复持续时间最大为16 a,表明研究区的采矿扰动为急剧的采矿干扰事件,短暂采矿干扰影响发生之后,便有恢复事件发生,且人为对矿区采取的修复行为具有长期性和持续性。综上所述,煤矿开采行为对矿区生态环境造成较强的负面影响,但人类对矿区生态采取的各种治理措施及环境自身的修复能力可对其进行修复。该研究有助于理解煤炭开采对矿区生态环境的影响,并为神东矿区生态环境质量的恢复与提升提供科学依据。

煤炭开采过程中的安全监测与控制技术研究

煤炭开采过程中的安全问题一直是煤炭行业关注的重点。针对煤炭开采过程中的安全监测与控制技术进行了深入研究。介绍了煤炭开采中的主要安全风险,如瓦斯、煤尘、顶板等。然后重点分析了现有的安全监测与控制技术,包括传感器技术、无线通信技术、数据分析技术等。最后提出了一种基于物联网和大数据的智能安全监测与控制系统,并对其进行了应用实践。研究表明,该系统能够有效提高煤炭开采的安全性,对促进煤炭行业的可持续发展具有重要意义。

煤炭开采对生态环境的扰动特征分析及生态修复技术

为了提高中国矿山生态修复水平,针对煤炭开采对生态环境的扰动机理不清及生态修复技术不完善的问题,剖析了煤炭开采对生态环境的扰动特征,并梳理了现有的生态修复技术。煤炭开采对生态环境的扰动特征包括扰动周期漫长、扰动范围广泛、扰动对象复杂(土地、水资源、大气,植被)、时空异质性强。目前,煤矿区最主要且最有效的生态修复技术包括地貌重塑、土壤重构和植被重建(物种筛选技术、物种配置技术和种植技术),这些技术应作为未来研究的重点。总体来看,中国仍面临着废弃矿山数量多,生态问题类型杂,生态修复难度大的问题,未来仍需进一步认识煤矿开采对生态环境的扰动特征、扰动规律、损伤传导机制和扩散规律,以促进新生态修复技术的研发。

PLC电气控制系统在煤炭开采中的应用分析

主要对PLC电气控制系统在煤炭开采中的应用进行了分析。通过介绍PLC技术和煤炭开采领域的需求,探讨了PLC电气控制系统在煤炭开采过程中的具体应用,包括采矿机械设备控制、安全监测与报警系统、矿井通风系统控制等方面。研究表明,PLC电气控制系统在煤炭开采中具有显著的优势,能够提高生产效率和增强安全性能。最后总结了PLC电气控制系统在煤炭开采中的应用效果,并提出了其未来的发展方向。

煤炭开采中黏土岩隔水性能评价

矿区浅部煤层距离第四系含水层较近,煤炭开采受第四系含水层突水威胁,为了查明伊犁一矿试采区煤层顶板隔水层的隔水性,本文通过崩解试验、膨胀试验、软化试验、岩石力学测试分析研究黏土岩的渗透性、力学性质以及水理性质,然后从隔水层的岩性组合方式及裂隙扩展能力评价隔水层对第四系含水层的隔水能力。

煤炭开采中通风瓦斯防治技术研究

在煤炭开采过程中,经常会出现瓦斯等有害气体。瓦斯指在煤矿开采过程中从煤层中向矿井空间扩散形成的气体。瓦斯积聚和泄漏不仅对矿工生命安全构成威胁,还容易引发煤矿事故,造成人员伤亡和财产损失。为了保障煤矿开采安全和高效,本文对煤炭开采中通风瓦斯防治技术的研究进行探讨。

新型煤炭开采技术的研发与应用

煤炭作为全球重要的能源之一,开采技术研究与开发对于保障能源供应、促进经济发展具有重要意义。然而,传统的煤炭开采技术存在污染环境、成本高昂和安全隐患等问题,严重制约煤炭行业可持续发展,新型煤炭开采技术研发与应用成为行业发展的迫切需求。本文探讨新型煤炭开采技术存在的问题,包括安全问题、环境污染和经济成本,针对性地提出三个研究方向:环境保护、安全预防和提高开采效率。实践表明,创新技术应用可以帮助减少废气对环境的污染、控制水资源的污染以及进行安全预防,并促进创新技术应用,因此需要投入更多资源和精力研究创新技术,以实现煤炭行业可持续发展。

煤炭开采区域地质灾害风险的应对措施

煤炭作为我国重要资源之一,对于加快社会经济发展起着重要作用。但在煤炭开采中,受地质条件影响,地质灾害会对煤炭生产造成极大影响。为有效避免在开采中地质灾害的发生,煤炭企业需对地质灾害进行深入分析,加强灾害防治。本文对煤炭开采区域地质灾害风险进行全面评估,收集大量地质、地形、气候以及开采区域历史数据,运用定性和定量分析方法,深入研究潜在风险源及其相互关系。

煤炭开采巷道布置及采掘技术研究

为提高煤炭开采效率、减少安全风险,深入探讨煤炭开采巷道布置思路及相关采掘技术,具体包括残采区巷道布置、高瓦斯煤层巷道布置、近距离煤层巷道布置,以及离层带注浆采掘技术、放顶煤采掘技术、智能化采掘技术等。

浅析地质构造对煤炭开采的影响

本文对矿区构造形成的过程、煤矿开采与地质构造关系以及复杂地质构造对开采煤炭的影响进行阐述,以辽宁省阜新煤田为实例,指出在充分认识地质构造对煤炭开采过程影响的基础上采取预防和控制措施,是确保采煤顺利进行、避免安全事故的必要条件。

基于GRACE数据评估黄土高原煤炭开采对地下水储量的影响

黄土高原是我国最大的煤炭能源基地,研究煤炭开采与地下水资源消耗之间的关系具有重要意义。首先,基于GRACE/GRACE-FO数据和GLDAS水文模型,反演2006—2020年黄土高原地下水储量变化;其次,结合采煤数据校正GRACE反演结果中因煤炭开采引起的信号干扰;最后,利用ANN模型模拟黄土高原正常水消耗时空变化趋势,并在此基础上分析煤炭开采对地下水储量变化的影响。研究发现:1)扣除煤炭开采干扰后,2006—2020年黄土高原陆地水储量和地下水储量变化趋势分别为-0.53±0.16 cm/year,-0.66±0.08 cm/year;2)估算黄土高原地区,山西省的矿洞排水分别为-0.17±0.03 cm/year,-0.46±0.05 cm/year,表明黄土高原东部的煤炭开采量造成严重地下水流失;3)在空间上,GRACE反演的地下水扣除拟合的正常水消耗后,地下水消耗值严重的区域与采煤区分布一致,表明煤炭开采是黄土高原东部区域地下水储量消耗的主要驱动因素。揭示了煤炭开采对黄土高原水资源的重要影响,可为黄土高原区域的煤炭资源和水资源管理提供指导。

煤炭开采面围岩渗透性分布规律研究

为有效调控采掘工作面围岩渗透性,保证煤炭开采安全进行,从围岩渗透性对采掘工作面的影响出发,提出围岩渗透性分布规律研究方法,主要包括岩层渗透性的空间分布规律、时间变化规律、地质差异等,在此基础上分析围岩渗透性调控技术,以期有效提高围岩渗透性管理效果,保证煤炭开采的安全性和效率。

复杂采掘背景下煤炭开采技术研究

为提高复杂采掘背景下煤炭开采效率与安全性,基于复杂采掘环境的特点,对煤炭开采关键技术的特点、适用范围等进行分析,主要包括深井技术、急倾斜煤层开采技术、井壁系统开采技术、顶板管理技术。

煤炭开采方法与掘进技术的选择及其影响因素研究

为提高煤炭开采效率、保证作业人员的安全、实现资源可持续利用,首先,对倾斜长壁采煤法、分层综放采煤法及放顶煤采煤法等方法进行详细分析;其次,对爆破掘进技术、综合采掘技术等掘进技术进行讨论;最后,分析影响煤炭开采方法与掘进技术选择的主要因素。认为充分考虑地质、煤层和环境等多方面因素,针对性地选择煤炭开采方法与掘进技术是确保煤炭开采作业顺利进行的关键。

煤炭开采过程中的地下水保护策略研究

以煤炭开采过程中的地下水保护为核心,针对地下水位下降、矿井排水污染和采空区水体问题提出了相应的策略。通过对地下水位监测技术及调控策略、矿井排水处理与循环利用技术、采空区水体管理与综合治理方案等进行分析,以期对地下水资源和环境的保护工作提供一些有益参考。

基于模糊决策模型的井工煤炭开采生态环境影响评价研究

为提升评价准确性,提出基于模糊决策模型的井工煤炭开采生态环境影响评价方法。通过生态环境影响因素识别,获取多个对环境造成直接影响的指标,设立评价指标体系,根据各个指标的定量化途径对指标进行定量分析,利用模糊决策模型计算指标的从优隶属度,输出生态环境状况指数,进而明确生态环境影响等级。以井工煤炭开采工程为研究案例,对所提评价方法的评价准确性进行测试,结果表明,设计的方法得到的生态环境状况指数与实际值更加接近,模型评价结果更符合实际情况。

煤炭开采中通风瓦斯防治技术研究

本论文旨在研究煤炭开采中通风瓦斯防治技术。通过对通风瓦斯的危害和影响进行分析,概述了传统通风系统和先进通风技术的原理和特点,并介绍了煤矿瓦斯抽采技术的研究现状。针对通风瓦斯防治的关键问题与挑战,探讨了通风瓦斯浓度控制与监测技术、瓦斯抽采与处理技术以及通风系统优化与自动化控制技术。通过实验研究和结果分析,验证了所提出技术的有效性。最后,总结了研究的创新点和贡献,并提出了未来发展方向和研究建议。本研究对于提高煤矿安全生产水平,减少煤矿事故和环境污染具有重要意义。

贵州煤炭开采技术现状与发展趋势分析

简述了贵州煤炭资源的分布情况,讨论了机械化、智能化采面、大倾角煤层、难采矿床机械化开采及快速掘进等技术现状。分析了贵州煤炭开采存在地质勘探准确度低、矿井开拓及开采系统不合理、巷道掘进速度慢和矿井灾害等问题,并对贵州煤炭开采技术中短期及长期发展趋势进行了展望。研究成果对贵州地区煤矿技术的发展有建设性意义。