煤炭地下气化项目技术经济评价研究进展述评

煤炭地下气化(UCG)是我国清洁高效煤炭能源结构发展战略所驱,其产业化前景取决于项目的经济社会效益。立足这一背景,回顾了国内外UCG项目经济评价研究进展,总结了UCG项目经济竞争力的当前理解,通过案例介绍了煤炭地下气化–蒸气轮机联合循环发电–CO₂捕集与储存(UCGCCGT-CCS)经济评价基本模型及主要认识,讨论了深化UCG项目经济评价研究的方向性启示。结果显示,国内外目前对UCG经济性的认识存在差异,普遍对浅部UCG项目商业竞争力持乐观态度,但对深部UCG经济性认识分歧较大;财务分析基本方法与技术经济参数、适应性数学工具的结合形成了UCG项目技术经济评价模型,国内外UCG技术经济研究各有特色;UCG项目经济性极大程度上取决于合成气利用路线及CO2处理方式和成本,其中腔体宽度因子(HWR)、合成气成分、发电效率、CO2处理对合成气发电总成本的影响最为强烈。分析认为,加强技术经济参数针对性研究是深化我国UCG经济评价的当务之急,系统剖析现有UCG现场试验案例经济性特点是破解目前认识差异困局的客观途径;深化煤炭地下气化–二氧化碳循环利用(UCG–CCU)过程及其工程...     

21世纪高新技术与我国矿业的发展与展望

煤炭地下气化(UCG)作为变革性的采煤技术,是我国低碳高效煤炭能源结构转型方向的重要选择,也是为保障我国碳达峰、碳中和(“双碳”)目标顺利实现而可探索的潜在重要途径。通过文献调研,梳理了澳大利亚UCG技术探索历程,依据现场试验案例分析探讨了澳大利亚UCG技术探索的得失,其中的经验可为我国UCG技术发展提供借鉴。结果显示,澳大利亚UCG技术探索可追索到20世纪70年代,随后开展了长达15年的UCG现场试验,先后启动3个UCG示范工程,成功实施了迄今为止在前苏联之外最大规模的现场示范;尽管探索历程“一波三折”,但UCG技术进步显著,相关成就为全球UCG产业化努力做出了示范。澳大利亚UCG技术探索与发展历程显示：引入民间资本是支撑费用巨大的UCG技术研发及现场试验的可行途径,充分考察并借鉴全球经验可使UCG现场试验少走弯路,利用合成气生产多元化最终产品是UCG产业发展的重要方向。在工程技术方面：钻井设计及工程质量是确保UCG炉安全高效运行的关键,尤其是固井材料选择应考虑井壁受热产生的收缩膨胀性能;纯氧注入装置应设计自动跳闸系统以保证UCG生产安全,整体工程任何环节都需要严格保证气化炉及其管线密封质量,前期UCG地质评价与选址十分必要;UCG设计需要综合考虑各方面因素,确保在单炉滚动式投产基础上实现气化区炉井最佳配置。同时,系统而详细的产业政策建设是推进UCG产业化的基本保障,企业与政府主管部门事前沟通充分程度往往决定着UCG项目的成败。

     

普安泥堡井田龙潭组古地理特征及聚煤模式分析

依据研究区80余口钻孔岩心成果,结合测井资料,并通过室内测试分析和野外调查等手段,运用地层学、沉积学、地球化学、煤炭地质学等理论。对该区龙潭组沉积古地理特征及聚煤模式进行了系统分析。结果显示:研究区龙潭组识别出三角洲、泻湖-潮坪2种沉积相类型、7种沉积亚相和17种沉积微相;识别出3个层序界面,将研究区龙潭组划分为2个三级层序;SQ1时期沉积环境主要由泻湖—潮坪转换为碳酸盐台地局限潮下,其后发生海退,发育潮控三角洲平原亚相,煤层主要形成于潮坪和分流间洼地演变而来的泥炭沼泽沉积环境;SQ2时期沉积环境主要为河控三角洲相、障壁砂坝—潮坪—泻湖相,该期三角洲范围扩大,成为沉积主体,煤层主要形成于海退—海侵转折期之后。在此基础上提出了三角洲—潮坪、障壁砂坝—泻湖—潮坪成煤环境。     

西秦岑北缘活断层带断层气的特征

根据断层气实测资料,分析了西秦岑北缘活断层带断层气的特征。在垂直于断裂的地下气测线上,以活断层部位排放气体最强烈。活断层是地球排气的主要通道,断层气是地球排气的主要方式之一。同是全新世活断层,断层排气活动有强弱之分,渭河堡—南河川段断层排气活动比较强,渭河堡—洮河段断层排气活动比较弱。分析结果表明,产生差异的原因是地下水和地形的影响。     

贵州省花溪区耕地土壤硒元素分布特征及富硒资源评价

随着我国经济的快速发展,大气污染问题日益严重,旅游城市的空气质量问题也备受关注。本文基于2018年30座热门旅游城市的气温和空气质量数据,从气象条件的角度出发,研究了气温与空气质量之间的关系。采用函数型数据描述性分析的方法对空气质量和气温变化特征进行分析,用函数型回归分析研究气温对空气质量的影响。结果显示：函数型线性模型拟合优度R2=0.898 1,F=11.8212大于临界值2.385 9,函数型检验统计量F=8.723 3大于α=0.05水平下的临界值1.7058,说明气温与空气质量的函数型线性关系显著;气温对空气质量呈谐波正负影响交替出现,这与空气质量平均变化相似,在实际生活中是合理的。     

重力坝深层抗滑稳定计算探讨

在介绍重力坝深层滑动破坏类型和刚体极限平衡分析法的基础上,指出现行混凝土重力坝设计规范（DL5108－1999）关于双斜面抗滑稳定设计表达式存在物理意义不明确及作用力、抗力不分等不合理之处,并给出更合理的设计表达式。算例结果表明,推荐的设计表达式不仅物理意义明确,而且结果也偏于安全,可供工程设计参考和讨论。     

双碳背景下煤炭安全区间与绿色低碳技术路径

相对于地面煤化工装置,煤炭地下气化(UCG)炉体为地质体,地质条件准确认识是推进UCG气化成功的关键前提。为了最大限度避免煤炭地下气化选区选址地质风险,以贵州复杂地质条件为例,系统探讨其煤炭地下气化的敏感性地质因素。通过收集梳理贵州煤炭资源勘查资料,建立归一化的参数分级赋值、参数权重向量算法、参数权重积算法等数学模型,准确获取研究区地质参数量化数据;基于由26个地质因素构成的地质参数集,采用数理统计方法,识别地质风险关键因素对复杂构造区煤层UCG可行性的交叉影响,查明建炉可行性、过程易控性、气化安全性、开发经济性“四性”指标敏感性地质风险源。结果表明：“四性”指标地质参数的敏感性有所差异,建炉可行性、过程易控性、气化安全性、开发经济性的地质因素敏感性依次变弱,UCG可行性对建炉可行性的依赖性最强,过程易控性次之,其他两个条件离散性相对较大,敏感性明显降低;就敏感性程度而言,26项地质参数中最为敏感的是煤的坚固性系数,其他8个主控地质因素分别是煤层厚度、煤层倾角、煤厚变异系数、夹矸厚度系数、断层指数、煤层埋深、奥亚膨胀度和黏结指数,影响建炉可行性、过程易控性两个方面。就贵州UCG敏感性地质因素来说,UCG项目成功与否的关键在于建炉可行性,气化炉选址应优先考虑构造发育特征及其对煤层条件的影响;为持续推进煤炭地下气化产业发展,下一步或可立足于我国煤炭资源特性及赋存条件实际,以“四性”认识为基础建立统一的UCG地质风险评价准则,进而为典型地质条件先导性试验区选址提供科学依据。

     

采动作用下煤矿区地表裂缝发育机理与特征分析

针对采动作用下煤矿地表裂缝发育问题,本文对地表裂缝的形成机理进行了分析。考虑采动附加应力的影响,结合土层的强度理论及广义的胡克定律建立了采动作用下地裂缝发育极限深度力学模型,并对力学模型进行了探讨,得到了采动影响下地表裂缝发育深度的公式,结果表明:地表裂缝的产生大致分为4个时期,分别为移动变形积累期、裂缝产生期、裂缝扩展期、裂缝闭合期。地表裂缝的发育深度除与土层的本身性质有关以外,还与地表的水平变形有关。地表的水平变形越大,说明地表土层受到采动作用越明显,地表裂缝发育的极限深度也就越大。最后根据某矿的实际工程地质情况,采用地裂缝预计公式进行了计算,并与监测数据进行了对比。结果表明,该公式能够较好的预计采动作用下的地裂缝发育深度,对预防煤矿采区地表灾害、保护人民财产安全具有一定的指导意义。     

黔西月亮田矿区龙潭组泥岩地球化学特征及指示意义

通过广泛调研前人研究成果、月亮田矿区地勘资料,区域地质背景,钻取并测试区内两口钻井的17件泥岩样品;运用地球化学指标指示沉积环境,对区内龙潭组泥岩地球化学特征及地质意义进行了详细研究。结果表明:区内龙潭组沉积主体时期长期处于温湿气候,利于植物繁殖;古水体以淡水环境为主,间或有短暂海侵;沉积水体以贫氧至厌氧的弱氧化至还原性环境为主,为区域聚煤作用提供了良好条件;龙潭组物源以来自大陆岛弧的玄武岩为主。研究结果符合贵州省大地构造背景,不仅进一步佐证了研究区在晚二叠世龙潭期作为沉降区,长期接受玄武岩物源沉积,也揭示了古沉积环境及物源区构造背景,为区域地质研究提供了新的理论支持。     

达州季节天气气候特征分析

利用达州6个气象测站资料，在简述年度基本气候特征的同时，详细论述了各季节的天气气候特征。