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题名煤炭零碳开采技术
被引量：14
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作者
卞正富
伍小杰
周跃进
程伟
雷少刚
朱超斌
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机构
中国矿业大学教育部矿山生态修复工程中心
中国矿业大学电气工程学院
江苏省老工业基地资源利用与生态修复协同创新中心
中国矿业大学环境与测绘学院
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出处
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第7期2613-2625,共13页
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基金
国家自然科学基金新疆联合基金重点资助项目(U1903209)。
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文摘
在分析能源革命和全球绿色发展大趋势的基础上,提出了煤炭零碳或近零碳开采技术的概念与总体发展思路。煤炭零碳开采技术按照物质能量守恒定律,通过清洁能源消纳与源网荷储协同优化、二氧化碳地质封存、生态系统碳汇提升等实现煤炭开采过程二氧化碳的近零排放。井工煤矿和露天煤矿均以分布式能源为基础,借用虚拟电厂技术将矿区内部资源聚合,对源网荷储协同优化,构建矿区综合能源系统,平抑可再生能源电力的随机波动性,使得不同能源形态之间的耦合更加紧密,为能量的多级应用以及能源的合理配给提供保障,使用清洁能源是实现零碳开采的根本途径。二氧化碳地质封存包括密闭封存、矿化封存和吸附封存等形式,煤矿可充分利用开采煤炭形成的地下空间、岩体裂隙以及深部不可采煤层封存坑口燃煤电厂的二氧化碳,实现封存二氧化碳、处置固体废弃物和减轻下沉的多重效果,是实现零碳开采的重要手段。提升生态系统碳汇包括强化国土空间规划、提高土地种植利用率、优选植物、改良复垦土壤等方式,土壤与植物碳汇是实现零碳开采的必要补充。
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关键词
绿色开采
零碳开采
源网荷储协同优化
二氧化碳地质封存
生态系统碳汇
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Keywords
green mining
zero-carbon mining
coordinated optimization of energy source
geological sequestration of carbon dioxide
carbon sink of ecosystem
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分类号
TD82
[矿业工程—煤矿开采]
X701
[环境科学与工程—环境工程]
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题名废弃矿井抽水蓄能句法视角下拓扑模型构建及空间优化
被引量：8
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作者
朱超斌
周跃进
卞正富
陈宁
夏晨阳
白海波
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机构
中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室
中国矿业大学环境与测绘学院
中国矿业大学电气与动力工程学院
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出处
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第6期2279-2288,共10页
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基金
国家自然科学基金国际(地区)合作与交流资助项目(52061135111)
国家自然科学基金面上资助项目(51874289)
中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(2020ZDPY0222)。
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文摘
废弃矿井抽水蓄能电站技术不仅是废弃矿井转型升级的重要途径,也是可再生能源规模储能的有效手段。废弃矿井巷道是抽水蓄能电站地下水库理想载体,但其复杂的空间拓扑结构制约了水体的流动性,因此需研究巷道地下空间结构优化方法,为抽水蓄能电站地下水库建设提供技术支撑。以我国淮南某矿东区为研究对象,阐述了空间句法视角下废弃矿井地下空间结构分析方法,建立小尺度多元凸空间的地下空间拓扑模型。借鉴空间句法中各形态分析变量,基于局部与整体层次特征研究巷道和硐室结构之间的内在逻辑性和拓扑关系,分析了废弃矿井地下空间在抽水蓄能电站地下水库建设中存在的问题,并对地下空间结构进行优化。研究表明:基于局部空间特征的地下空间单元可利用性与连接值、控制值、选择度、局部整合度成正比,与平均深度值成反比;基于整体空间特征的地下空间结构全局整合度、可理解度和空间智能度较低,反映在抽水蓄能电站地下水库建设中存在空间导向性差、空间利用率低和蓄能能力弱等问题。因此通过选取局部整合度与全局整合度均高于其平均值的空间单元重新构建新的地下空间拓扑模型,优化后地下空间单元数量减少73%,空间可理解度从很差(0.217)提升到一般(0.480),空间智能度从较高(0.798)提升到极高(0.940),提高了废弃矿井抽水蓄能地下空间结构的通达性与蓄能能力,为废弃矿井抽水蓄能电站建设中地下空间规划与利用提供优化策略。
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关键词
空间句法
地下空间模型
废弃矿井
抽水蓄能
空间优化
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Keywords
space syntax
underground space model
abandoned mine
pumped storage
spatial optimization
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分类号
TD74
[矿业工程—矿井通风与安全]
TV743
[水利工程—水利水电工程]
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