深部煤层CO_(2)地质封存量化评估及案例研究

地质封存CO_(2)作为理想的减碳技术,有望成为缓解温室效应的重要手段,因此量化评估深部煤层CO_(2)地质封存潜力与研究超临界CO_(2)与深部煤岩之间相互作用成为了“双碳”背景下的研究热点。以焦作矿区九里山煤样为试验研究对象,分析了深部煤层超临界CO_(2)吸附与封存机理,分别开展了35和45℃下煤样的CO_(2)等温吸附试验,解释并校正了CO_(2)吸附等温线高压异常下拐现象,得到了不同温度下煤样的CO_(2)实际吸附量。提出了一种新方法计算CO_(2)地质封存量,能够校正吸附相体积造成的封存量计算误差,并能精确评估不同埋深煤层CO_(2)理论和有效封存量。研究结果表明:①当高压吸附饱和时,煤样表面所有的吸附位被完全占据,此时吸附相体积和密度不再发生改变,吸附量应趋于稳定,但实验室测得的吸附量却在高压饱和阶段随压力增大而减小,这并不符合Langmuir吸附原理,因此必须对实验室测试的吸附等温线进行校正,才能应用于深部煤层CO_(2)封存量评估;②煤中CO_(2)封存量主要由吸附和游离封存量组成,吸附封存量需要采用吸附相密度和Gibbs吸附量进行反算,游离封存量则需要掌握煤中游离相占据的孔隙体积,它只能根据煤中孔隙总体积减去吸附相体积进行计算,因此,吸附相是精确评估吸附和游离封存量的决定性因素;③采用修正的煤层CO_(2)地质封存量化方法,以焦作修武研究区800~2000 m深部煤层为例,得出其单位质量煤中CO_(2)理论封存量为1.52~2.16 mmol/g,CO_(2)有效封存总量为11.19×10^(9)m^(3),换算为封存总质量为21.97 Mt。本研究案例不仅校正了吸附试验数据的物质平衡错误,而且考虑了吸附相占据孔隙空间对游离封存量的影响,这对深部煤层CO_(2)地质封存量精准评估具有重要的应用意义。

夏桥矿井下蓄排水系统放水管数计算方法

针对夏桥矿(已报废)各水平涌水量较大,拟建立井下蓄排水系统,并利用峰谷时电价差价对矿井排水时段进行优化,以节约排水费用,提出了井下水闸墙上预留放水管数的计算方法,即:探放水管数计算法和水力学计算法2种方法,并对2种方法进行了比较分析。水力学计算法比较符合放水实际,但没有考虑安全余量;探放水管计算法只是粗略概算,但安全系数比较高。实际应用中,宜采用两种方法互相验证,并考虑经济因素综合选定。

肉豆蔻酸/改性粉煤灰复合相变储能材料的制备及性能研究

以肉豆蔻酸(MA)为相变储能基材、改性粉煤灰为复合基底,采用熔融混合法制备了肉豆蔻酸/改性粉煤灰复合相变储能材料。利用TG/DTA与IR分析研究了复合相变储能材料的热性能与结构。结果表明:MA可均匀地嵌入改性粉煤灰的多孔结构中。经过400次储放热循环后,其相变温度和相变焓变化都不大,表现出较好的储热稳定性,有望在储能方面得到实际的应用。

储煤设施容量计算方法与适用性研究

为了提高储煤设施选择的准确性,对目前工程设计和生产现场常用的储煤设施容量计算方法进行分析,并对其适用性进行研究。研究表明:对于几何结构较为简单的储煤设施,宜采用公式法计算其容量;对于空间结构复杂、计算工作量大、对数据精度要求高的储煤设施,宜选用模型法计算其容量;对于圆筒仓等经验数据丰富的储煤设施,宜选用经验法计算其容量。在实际应用中应根据适用条件,为封闭储煤场、圆筒仓、球仓等储煤设施选择合理的容量计算方法。

煤矿勘查建设中煤炭储量的计算方法

对煤矿在建设以及生产各阶段煤炭储量的计算方法进行了分析介绍,主要包括地质地段法、剖面法、水平切面法、简单统计法四种计算方法,阐述了各种方法在计算时的注意事项及适用阶段,以提高煤炭储量计算的准确性。