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题名安徽省关闭/废弃矿井地下空间储能潜力及减碳效益
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作者
杨科
魏家乐
付强
吕鑫
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机构
安徽理工大学矿业工程学院
安徽理工大学安徽省关闭/废弃矿井资源开发利用工程研究中心
安徽理工大学深部煤炭安全开采与环境保护全国重点实验室
安徽理工大学煤炭安全精准开采国家地方联合工程研究中心
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出处
《煤炭科学技术》
北大核心
2025年第4期45-55,共11页
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基金
深地国家科技重大专项资助项目(2024ZD1004100)
煤炭安全精准开采国家地方联合工程研究中心开放基金资助项目(EC2023030)
安徽省教育厅项目安徽高校自然科学研究资助项目(2024AH050392)。
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文摘
随着“双碳”目标的持续推进,构建以可再生能源为主体的新型电力系统已成为我国能源转型的核心任务。大规模、高灵活性的储能技术需求与日俱增,这为关闭/废弃矿井抽水蓄能电站的开发提供了重要发展机遇。对安徽省关闭/废弃矿井地下空间抽水蓄能建设潜力进行评估,以期解决选址等因素对传统抽水蓄能电站建设的制约,探索矿区绿色转型与新型电力系统协同发展的创新路径,推进安徽省抽水蓄能高质量发展。通过文献计量与政策分析详细总结了近年抽水蓄能电站发展规划,分析了当前关闭/废弃矿井抽水蓄能电站建设的发展趋势,并结合安徽省关闭煤矿位置、地下空间规模和水资源分布等抽水蓄能资源禀赋,将近年全省60处关闭/废弃矿井按距主要水系距离划分为3个梯度:50 km内高潜力区、50~100 km中潜力区以及100 km外低潜力区,并分别选取典型矿井开展精细化评估,探讨抽水蓄能电站建设规模。以两淮矿区朱庄煤矿为例,从地下可利用空间、地下储水库有效库容等方面详细分析了朱庄煤矿建造抽水蓄能电站的可行性并设计朱庄煤矿拟建抽水蓄能电站装机容量达17.87 MW。采用关闭/废弃矿井抽水蓄能电站碳排放量计算模型,计算其相较传统火力发电碳减排量约为1.13万t/d。结果表明:利用关闭/废弃矿井建造抽水蓄能电站可以成为安徽省新型储能建设发展的有效支撑,为安徽省能源结构调整和碳中和目标作出积极贡献。
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关键词
关闭/废弃矿井
抽水蓄能
可行性
碳排放计算
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Keywords
closed/abandoned mines
pumped storage
viability
calculation of carbon emissions
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分类号
TD985
[矿业工程—选矿]
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题名关闭/废弃矿井抽水蓄能开发利用现状与进展
被引量：12
- 2
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作者
文志杰
姜鹏飞
宋振骐
李利平
蒋宇静
梁桐凯
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机构
山东科技大学能源与矿业工程学院
贵州大学矿业学院
山东大学齐鲁交通学院
中国华能集团有限公司山西分公司
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出处
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第3期1358-1374,共17页
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基金
国家自然科学基金资助项目(51974174,52274130)
贵州大学科研创新团队资助项目(2023375)。
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文摘
探索清洁能源发展的创新途径是实现我国“双碳”目标的重要推动力。为解决大规模可再生能源电力供应不稳定的难题,新型电力系统的提出与加速成长促进了抽水蓄能电站的建设与发展,但生态保护与地形等因素制约了传统抽水蓄能电站发展。关闭/废弃矿井,由于具有丰富的地下空间及水资源,可创新性地开发抽水蓄能并延长矿区的经济寿命,降低对环境与经济的负面影响。为助力建立适合我国国情的废弃矿井抽水蓄能利用模式和管理体系,通过文献分析法综述了国内外废弃矿井抽水蓄能技术研究与应用进展。详细阐述了关闭/废弃矿井抽水蓄能技术原理、分类及其优缺点;总结了关闭/废弃矿井抽水蓄能电站利用模式,并在前人研究基础上对选址要素进行了修订;梳理了关闭/废弃矿井改建抽水蓄能电站的水-气两相流动特性、水泵水轮机工况特性、地下空间围岩稳定性及地下蓄水空间体积测算等的研究现状,明确了水泵-水轮机关键技术、地下空间稳定性控制关键技术等亟待解决的技术难题。此外,对关闭/废弃矿井抽水蓄能相关的生态与环境保护、市场需求与经济效益、政策与法规等研究成果进行了广泛的文献综述。发展关闭/废弃矿井地下空间抽水蓄能技术可为我国井下空间资源利用提供思路,为保障国家能源安全与经济社会高质量发展提供新途径。
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关键词
关闭/废弃矿井
抽水蓄能
清洁能源
地下空间
矿区治理
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Keywords
closed/abandoned mines
pumped storage
clean energy
underground space
mining area management
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分类号
TV743
[水利工程—水利水电工程]
TD98
[矿业工程—选矿]
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题名我国关闭/废弃矿井资源精准开发利用的科学思考
被引量：263
- 3
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作者
袁亮
姜耀东
王凯
赵毅鑫
郝宪杰
徐超
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机构
安徽理工大学
中国矿业大学(北京)共伴生能源精准开采北京市重点实验室
中国矿业大学(北京)资源与安全工程学院
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出处
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第1期14-20,共7页
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基金
中国工程院重大咨询研究资助项目(2017-ZD-03)
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文摘
当前我国煤炭产能中部分矿井已到达其生命周期或不符合安全生产的要求或开采成本高亏损严重,直接关闭或废弃此类矿井不仅造成资源的巨大浪费,还有可能诱发后续的安全、环境及社会等问题。我国关闭/废弃矿井剩余资源开发利用难度大,无法照搬国外利用模式,开展整体战略、基础理论和关键技术研究迫在眉睫。系统阐述了我国关闭/废弃矿井资源开发利用面临的5个科学问题:地下煤炭气化高效转化与开发利用耦合机制、基于安全智能精准控制的地下空间储物环境保障机理、基于多场耦合的矿井水及非常规能源智能精准开发模式、构建关闭/废弃矿井可再生能源开发与微电网输能模式、构建基于生态修复与环境支持的关闭/废弃矿井工业旅游开发模式。在能源生产与消费革命和推动煤炭供给侧改革的新时代背景下,开展我国关闭/废弃矿井资源精准开发利用研究,具有重要的政治和经济战略内涵,对于提高关闭/废弃矿井资源开发利用效率意义重大。
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关键词
关闭/废弃矿井
资源开发利用
精准开发
供给侧改革
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Keywords
closed/abandoned mines
resources utilization
precision exploitation
supply-side reform
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分类号
TU91
[建筑科学—建筑理论]
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题名关闭/废弃矿井地下空间抽水蓄能发展战略研究
被引量：18
- 4
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作者
杨科
付强
袁亮
陈宁
刘钦节
杨卿干
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机构
安徽理工大学矿业工程学院
深部煤矿采动响应与灾害防控国家重点实验室
安徽省关闭/废弃矿井资源开发利用工程研究中心
合肥综合性国家科学中心能源研究院(安徽省能源实验室)
中国矿业大学电力与动力工程学院
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出处
《矿业科学学报》
CSCD
2023年第3期283-292,共10页
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基金
合肥综合性国家科学中心能源研究院重大培育项目(21KZS215)
煤炭安全精准开采国家地方联合工程研究中心开放基金(EC2021014)
山西省科技厅揭榜招标项目(20191101016)。
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文摘
在双碳战略目标牵引下,中国深化能源革命,目前已成为世界上最大的可再生能源发电国。为解决大规模可再生能源电力供应不稳定的难题,新型电力系统的提出与加速成长促进了抽水蓄能电站的建设与发展,但在生态红线与地形等因素约束下,传统抽水蓄能电站选址难题亟须解决。同时,煤炭去产能过程中形成了大量的关闭/废弃矿井与资源枯竭型城市。本研究详细概述了中国抽水蓄能电站的发展现状,分析了关闭/废弃矿井与抽水蓄能结合后对水资源压力的缓解与温室气体减排等环境效益。基于关闭/废弃矿井抽水蓄能电站不同模式,对关闭/废弃矿井抽水蓄能应用潜力展开了分析,最后提出中国废弃矿井抽水蓄能发展战略,并展望了关闭/废弃矿井+储能的多元产业愿景。
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关键词
关闭/废弃矿井
抽水蓄能
可再生能源
潜力分析
发展战略
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Keywords
closed/abandoned mines
pumped storage
renewable energy
analysis of application potential
development strategy
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分类号
TD12
[矿业工程—矿山地质测量]
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题名关闭/废弃矿井地下空间资源精准开发利用模式研究
被引量：33
- 5
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作者
刘钦节
王金江
杨科
邸晟钧
董志勇
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机构
深部煤矿采动响应与灾害防控国家重点实验室
安徽理工大学矿业工程学院
山西焦煤集团有限责任公司
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出处
《煤田地质与勘探》
CSCD
北大核心
2021年第4期71-78,共8页
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基金
山西省科技重大专项揭榜项目(20191101016)
中国工程院院地合作项目(2020SX5)。
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文摘
随着煤炭绿色资源的不断开采,位于煤炭开发利用全周期末端的矿井关闭\废弃问题逐渐显现,随之而来的关闭/废弃矿井地下空间资源开发利用成为一个亟须解决的问题。在对我国废弃矿井现状统计分析的基础上,以能源开采造成的地下空间方位、形态差异化为依据,将关闭/废弃矿井地下空间资源分为采空区空间资源、巷道空间资源、硐室空间资源;探讨了空间资源作为能源存储场所的单一利用方式和多方向、多领域协同多元开发利用的关闭/废弃矿井地下空间资源利用方式;并由此提出了一种关闭/废弃矿井地下空间分类分级精准利用模式,构建调研分析、工程类比初判、模型构建详估和软件决策系统研发为主干流程的精准开发利用系统,通过精准利用模式与精准开发利用系统模型对单一和多元开发利用方式进一步分析,为关闭/废弃矿井空间资源开发利用的研究和实践提供参考。
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关键词
关闭/废弃矿井
空间资源
开发利用模式
分类分级
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Keywords
closed/abandoned mines
space resources
development and utilization pattern
classification and grading
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分类号
TD80
[矿业工程—矿山开采]
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题名再论废弃矿井利用面临的科学问题与对策
被引量：114
- 6
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作者
袁亮
杨科
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机构
安徽理工大学
合肥综合性国家科学中心能源研究院
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出处
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第1期16-24,共9页
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基金
中国工程院咨询研究资助项目(2020-XZ-13)
中国工程院院地合作资助项目(2020SX5)
山西省揭榜招标资助项目(20191101016)。
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文摘
在经济发展新常态和供给侧改革背景下,关闭/废弃矿井数量逐年增多,仍遗留大量可开发利用资源,开展关闭/废弃矿井资源开发利用意义重大。目前,相关研究工作仍相对滞后,难以系统解决遗留能源资源及地下空间开发利用等方面存在的科学问题和技术瓶颈。基于山西省关闭/废弃矿井资源禀赋与开发现状分析,结合关闭/废弃矿井遗留煤炭地下气化、遗留煤层气地面抽采、地下空间储能储物等重大需求,亟需研究关闭/废弃矿井能源资源协同综合利用评价方法、固-液-气及应力-位移-渗流-温度等多相多场动态演化机制、复杂遗留空间煤层气运移规律与储集成藏机理、复杂岩体多场耦合作用机理及稳定性控制等4个关键科学问题,攻克关闭/废弃矿井能源资源协同利用安全与风险评价技术、遗留煤炭地下气化炉构建及气化工艺、遗留煤层气资源地面抽采与利用、地下储库(储水、储油、储气等)库容探测与防渗等4项关键核心技术。基于矿井全生命周期绿色利用科学理念,以白家庄煤矿为例,提出了山西省关闭/废弃矿井遗留资源和空间资源“能源化、资源化、功能化”协同利用综合性解决方案,创新了“政产学研用金”协同机制为基础的关闭/废弃矿井能源资源精准开发与利用新模式。
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关键词
关闭/废弃矿井
煤层气
地下空间
矿井全生命周期
精准开发与利用
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Keywords
closed/abandoned mine
coalbed methane
underground space
mine life cycle
precise development and utilization
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分类号
TD88
[矿业工程—矿山开采]
X321
[环境科学与工程—环境工程]
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