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主办单位:煤炭科学研究总院有限公司、中国煤炭学会学术期刊工作委员会

井工煤矿甲烷排放精准监测与核算

2024-05-29



本论文创新点




(1) 以固定监测、手工监测、无人机监测及矿后活动监测四种方式,核算了某高/低瓦斯井工煤矿甲烷排放量。

(2) 对比分析了矿后活动缺省值、Climate TRACE结果与实际监测的偏差。

(3) 利用手工和无人机监测手段分析了高瓦斯矿井高排放区域,为获取本地化排放因子,构建我国温室气体排放监测技术体系提供理论参考。

题 目



井工煤矿甲烷排放精准监测与核算


作 者



解北京 1,李晓旭 1,张景顺 1,栾铮 1,李军 2,陈伟 2,王兹尧 3,汤效平 3
单 位


1. 中国矿业大学(北京) 应急管理与安全工程学院
2. 中国矿业大学(北京) 地球科学与测绘工程学院
3. 华电电力科学研究院有限公司


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摘 要



甲烷作为全球第二大温室气体,具有增温潜势高、寿命短的特点,主要来源于煤炭、油气生产、农业、畜牧业和废弃物处理等领域。积极稳妥有序控制甲烷排放,兼具减缓全球温升的气候效益、能源资源化利用的经济效益、协同控制污染物的环境效益和减少生产事故的安全效益。甲烷也是煤矿生产排放中最主要的温室气体,目前对煤矿甲烷的排放监测及其在煤矿三维立体空间内的浓度分布研究将成为我国甲烷排放控制行动的重点,对煤矿企业更好顺应国家战略具有重要意义。选取山西某高瓦斯矿井、陕西某低瓦斯矿井进行甲烷排放监测核算,以固定监测、手工监测、无人机监测及矿后活动监测等方式研究我国高低瓦斯矿井甲烷分布,并对其甲烷排放量开展分析。结果表明:(1)美国Climate TRACE网站公布的山西某高瓦斯矿井、陕西某低瓦斯矿井2022年度甲烷排放量与实测法计算的结果差异较大,其中公布的某低瓦斯矿井年度甲烷排放量为实测法计算结果的10.92倍,自上而下的监测核算方法准确性不足,无法为碳交易提供可靠的数据支持。(2)矿后活动监测核算发现,采用IPCC缺省值计算的矿后活动甲烷排放量是实测法计算的3~5倍,且不同粒径和暴露时间下煤样反馈的矿后活动排放量差异较大。亟需一套统一、科学、精准的监测核算标准,为未来碳市场交易提供公平准确的数据。








作者简介






解北京

副教授

博士生导师

解北京,男,1984年11月生,安徽滁州人,中国矿业大学(北京)副教授,博士生导师,校级青年教学名师,北京高等学校优秀专业课主讲教师。主持国家自然青年基金项目1项,主持重点实验室开放基金5项,参与国家重点研发计划子课题4项,主持北京高校“优质本科课程”1门,校级优秀课程2门。出版专著1部,发表论文40余篇,SCI/EI检索20余篇,授权发明专利5项、实用新型专利20余项,北京安全生产科学技术研究院专家,Journal of Loss Prevention in the Process Industries、Shock and Vibration、振动与冲击、矿业科学学报、福州大学学报(自然科学版)、煤矿安全、中国安全生产科学技术等期刊审稿专家,《煤矿安全》青年专家学术委员会委员。




研究方向


煤岩动力灾害防治;煤矿甲烷排放监测与核算;计算机视觉识别算法
主要成果



致力于矿井煤岩动力灾害、煤矿甲烷排放监测核算技术及计算机视觉研究,研究了煤岩类材料动态力学本构关系,揭示了层理、尺寸、瓦斯、组合等因素影响下煤岩冲击破坏动力学特征,提出了基于层叠模型组合煤岩体动态力学本构模型、含瓦斯煤HJC本构模型和煤与瓦斯突出能量评价模型;研究了煤矿甲烷排放精准监测与科学核算关键技术,提出了建立矿后活动甲烷排放区域因子集,为煤矿安全高效绿色开采提供理论与技术支撑;利用计算机视觉技术赋能煤矿视频监控实时预警任务,开发了一系列高效、实时、轻量的模型,为煤矿智能化装备的研发提供理论与底层技术支撑。

引用格式




解北京,李晓旭,张景顺,等. 井工煤矿甲烷排放精准监测与核算[J]. 煤炭科学技术,2024,52(4):119−130.

XIE Beijing,LI Xiaoxu,ZHANG Jingshun,et al. Accurate monitoring and accounting of methane emission in underground coal mine[J]. Coal Science and Technology,2024,52(4):119−130.


END

责任编辑:黄小雨

整 理:冯春晖

审 核 常 琛

  责任编辑:宫在芹
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