CN117211747B - 利用煤层吸附提浓烟气内co2的煤与瓦斯零碳共采方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种利用煤层吸附提浓烟气内CO2的煤与瓦斯零碳共采方法,利用高温高压热烟气长期循环注入,改性煤层结构提高其渗透率,并诱导驱替煤层瓦斯解吸运移,提高瓦斯抽采效率,同时煤层持续吸附烟气中CO2使得煤层CO2含量持续升高,实现强化瓦斯抽采及捕集CO2的双重作用;在煤层开采前抽采已改性的高渗储层内的CO2,获得高浓度CO2的同时显著降低煤层突出危险性,保障煤炭安全高效开采。本发明提出了在煤炭开采的规划期、准备期和生产期的全周期煤与瓦斯零碳共采新模式,在实现煤层安全开采、瓦斯资源高效开发的同时低成本提浓回收利用了烟气中的低浓度CO2,显著降低了瓦斯电厂烟气的碳排放,有助于实现煤炭和瓦斯资源的零碳开发,推动绿色矿山建设。
Description
技术领域
本发明涉及一种利用煤层吸附提浓烟气内CO2的煤与瓦斯零碳共采方法,属于瓦斯抽采及碳减排技术领域。
背景技术
瓦斯是煤炭开采过程中的伴生气体,是一种灾害气体(煤与瓦斯突出),同时也是一种能源气体和温室气体。长期以来,煤与瓦斯安全高效共采的理念一直是煤矿区能源开发的核心目标。甲烷排放是煤炭开采碳排放的重要源头,通过瓦斯强化抽采并进行发电利用实现瓦斯近零排放是实现煤炭零碳开采的关键途径,同时瓦斯抽采后也能降低后续煤炭开采过程中发生瓦斯突出事故的可能性。因此,许多矿区纷纷建立了坑口瓦斯电厂进行瓦斯发电减排利用。
但是,目前瓦斯发电仅实现了甲烷减排却并未实现真正的碳减排,其原因是:瓦斯电厂发电会排出大量热烟气,温度在150度左右,热烟气中CO2浓度小于15%,由于其浓度较低使得热烟气中的CO2气体无法直接收集利用;目前CO2捕集提浓技术成本高、能耗大,使得矿区坑口电厂烟气内的CO2无法应用现有的捕集技术被收回利用,现有处理方式有两种,一种是将热烟气降温后排入大气中,这样还是会使CO2气体排放至环境中,造成一定的碳排放;另一种是将热烟气回注至煤层强化煤层气开发的同时封存CO2气体,其原理是:由于CO2吸附性远强于甲烷,当其注入煤层内时会驱替煤层解吸瓦斯并吸附CO2,使得瓦斯被抽出而CO2吸附在煤层内,这样的方式当CO2大量吸附在煤层后也会导致煤层的突出风险进一步增强,导致煤炭资源无法安全开采,因此为了避免这种情况发生,目前都是将热烟气注入至煤矿中不可采煤层(即没有开采价值的煤层)内进行封存,无法在所需开采的煤层内实施;故在现有技术模式下,无法实现煤炭资源安全开采、瓦斯资源高效开发与瓦斯电厂烟气低浓度CO2的低成本捕集利用减排的协同,煤炭资源的零碳开发难以实现。另外现有在进行瓦斯抽采之前,为了提高煤层渗透率,一般会采用水力压裂、燃爆压裂等方式对煤层进行增透,便于后续瓦斯抽采,这些方式虽然能较好的实现增透效果,但是其需要额外步骤及设备,使得成本较高;
因此,亟需针对煤炭资源开发全周期(规划期、准备期和生产期)过程提出一种新的方法,能对所需开采的煤层进行增透处理实现甲烷高效抽采减排,通过利用瓦斯发电产生的热烟气实现高浓度CO2低成本捕集,同时确保后续煤炭安全开采,有效解决当前煤炭资源低碳开发的难题,助力绿色矿山建设。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题,本发明提供一种利用煤层吸附提浓烟气内CO2的煤与瓦斯零碳共采方法,能对所需开采的煤层进行增透处理实现甲烷高效抽采减排,并利用瓦斯发电产生的热烟气结合煤层吸附作用实现高浓度CO2低成本捕集,同时确保后续煤炭安全开采,有效解决当前煤炭资源低碳开发的难题,助力绿色矿山建设。
为了实现上述目的,本发明采用的技术方案是:一种利用煤层吸附提浓烟气内CO2的煤与瓦斯零碳共采方法,具体步骤为:
A、施工煤层钻井:先确定待开采煤层,并从地面分别向煤层施工注热烟气钻井和煤层气抽采钻井,然后在注热烟气钻井内布设烟气输送管道,在煤层气抽采钻井内布设煤层气抽采管道;
B、布设瓦斯抽采系统及热烟气注入系统:煤层开采的规划期,在地面布设烟气增压装置、第一地面抽采装置和瓦斯浓度自适应调配装置,第一地面抽采装置与煤层气抽采管道连接,用于通过煤层气抽采管道对煤层抽采瓦斯气体,并传递给瓦斯浓度自适应调配装置进行分流处理,浓度小于30%的瓦斯经处理后输送至瓦斯电厂发电利用,浓度大于30%的瓦斯一部分经处理后输送至瓦斯电厂和低浓度瓦斯混合调配后发电利用,另一部分经处理后直接进行燃烧利用;瓦斯电厂利用输送来的瓦斯进行发电,并将产生的高温热烟气输送至烟气增压装置;烟气增压装置对高温热烟气进行增压后形成高温高压热烟气并通过烟气输送管道注入煤层内部,完成瓦斯抽采系统及热烟气注入系统布设工作;
C、热烟气增透及驱替瓦斯抽采:启动第一地面抽采装置通过煤层气抽采钻井对煤层进行瓦斯抽采,然后抽采出的瓦斯气体,依次经过瓦斯浓度自适应调配装置和瓦斯电厂产生高温热烟气,高温热烟气经过烟气增压装置增压后通过注热烟气钻井注入煤层内,由于煤层对热烟气中的CO2吸附性大于瓦斯的吸附性,使得煤层吸附CO2会对瓦斯产生驱替作用,并在气热协同驱动下解吸的瓦斯和剩余烟气在待开采煤层内运移;同时煤层受高压气体及高温作用,使得其内部裂隙持续扩展,起到增透作用;第一地面抽采装置持续进行抽采,将剩余烟气和解吸后的瓦斯混合气体抽出,并经过瓦斯提纯存储装置提取其中的瓦斯气体输送至瓦斯电厂,剩余烟气与瓦斯电厂产生的热烟气混合后经过烟气增压装置增压后继续注入煤层内,如此持续,实现煤层吸附热烟气中CO2驱替瓦斯高效抽采的过程;
D、煤层吸附提浓CO2:当第一地面抽采装置中抽采出来的CO2浓度达到注入热烟气中CO2浓度的50%以上时,说明热烟气对待开采煤层的孔隙连通性改造已达到较高水平,且煤层内CO2浓度及压力较高,待开采煤层转变为注气改造煤层,此时停止第一地面抽采装置的瓦斯抽采作业,并封堵煤层气抽采钻井,同时,暂停烟气增压装置的热烟气注入过程,并检测注气改造煤层中的CO2浓度和压力,当注气改造煤层中CO2浓度或压力出现5%以上明显降低时,则继续向注气改造煤层中注入一定量的热烟气,并重复检测步骤,以此循环,并持续一段时间,直至CO2浓度升高至稳定高值后,停止注气,最终实现利用注气改造煤层吸附富集烟气中CO2的作用;由于煤层开采的规划期一般时间长达5年以上,此过程中经过高温烟气的持续和循环注入,煤层孔裂隙连通性已得到充分改善,逐渐形成注气改造煤层,即转变为高渗储层,为瓦斯驱替运移和后期CO2抽采提供有利条件。
E、注气改造煤层抽采高浓度CO2:在煤层开采的准备期,将煤层气抽采钻井打开,使第一地面抽采装置与煤层气抽采管道重新连通,同时在地面上布设第二地面抽采装置和CO2分离提纯装置,第二地面抽采装置与烟气输送管道连通;在井下巷道内向注气改造煤层施工多个井下CO2抽采钻孔,并将各个井下CO2抽采钻孔均与巷道内的井下CO2抽采设备连通;开始进行CO2抽采时,第一地面抽采装置和第二地面抽采装置分别通过煤层气抽采管道和烟气输送管道对注气改造煤层内部的气体进行抽采并输送至CO2分离提纯装置,同时井下CO2抽采设备通过各个井下CO2抽采钻孔对注气改造煤层内部的气体进行抽采,当CO2浓度大于50%时,将抽采气体输送至CO2分离提纯装置,CO2分离提纯装置将气体中的CO2气体分离提纯,从而获得高浓度CO2气体进行工业利用,而被分离出的瓦斯气体输送至瓦斯电厂进行发电利用;当抽采气体的CO2浓度小于50%时,将该气体重新输入至烟气增压装置经过增压后注入到其他待开采煤层中,用于后续煤层的开发;
F、煤层安全开采:在煤层开采的生产期,在注气改造煤层进行煤炭开采前,先进行CO2和瓦斯抽采达标评判,并进行消突效果检验,直至达标后方可停止步骤E的抽采过程,此时进行煤层安全开采作业。
进一步,所述热烟气中主要成分为氮气和CO2,其为瓦斯发电燃烧后所产生的烟气尾气。另外含有的水蒸气根据现场工程需要确定是否去除。
进一步,所述热烟气中的CO2被煤层吸附后以吸附态赋存于待开采煤层中。通过这种煤层吸附作用,能将热烟气中的CO2吸附,剩余的热烟气被抽出,持续注入热烟气使得煤层内富集CO2,最终实现煤层吸附提浓CO2的效果。
进一步,所述在注气改造煤层开采期间,利用井下钻孔抽采系统通过多个井下CO2抽采钻孔持续进行CO2和瓦斯的同步抽采,同时在巷道内增加布设CO2传感器,严密监测CO2和瓦斯浓度,发现异常情况立即停止作业,采取相应措施后继续进行采掘作业,实现煤炭资源的安全开采。
进一步,所述CO2抽采达标评判和消突效果检验均根据行业要求进行,其中消突效果检验达标要求注气改造煤层中气体压力降低至0.5MPa以下水平。
进一步,所述分离提纯后小于30%浓度的CO2气体,将该气体及后续抽采气体重新输入至烟气增压装置经过增压后再次注入注气改造煤层,进行二次提浓作业。
与现有技术相比,本发明具有如下优点:
①本发明利用高温高压热烟气长期循环注入,从而改性增渗煤层结构提高其渗透率,并利用煤层对热烟气中的CO2吸附性大于瓦斯的吸附性,使得煤层吸附CO2会对瓦斯产生驱替作用,且在高温高压环境下能提高煤层吸附性并能对周围煤岩体具有较好的裂隙扩展增透效果,在充分降低难抽煤层瓦斯含量的同时,提高煤层CO2的含量,形成CO2富集煤层;此过程中同时构建形成多孔高渗储层,为CO2提浓抽采提供有利条件,大大降低了后期煤层内富集CO2的抽采难度,提高CO2抽采效率和抽采率。
②本发明通过热烟气驱替煤层内的瓦斯解吸,从而提高瓦斯抽采效率,同时煤层持续吸附热烟气中的CO2使得煤层内的CO2浓度持续升高,实现利用煤层吸附提浓CO2的作用,这样无需地面高成本的CO2捕集提浓技术,仅需煤层吸附特性即可对CO2提浓,最终使煤层内的瓦斯尽可能解吸排出,降低瓦斯突出风险同时煤层富集CO2,接着将煤层内富集形成的高浓度CO2混合气抽采出来并经过分离提纯后进行CO2化工利用,直至抽采出的CO2混合气体为低浓度时,将后续抽采出的CO2混合气体收集并继续注入周边下一个规划期待采的煤层,继续进行强化瓦斯开发及提浓CO2,形成碳闭环,实现强化瓦斯抽采及提浓CO2的双重作用。
③在现有煤炭开采模式下,本发明提出了在煤炭开采的规划期、准备期和生产期,低渗煤层瓦斯强化抽采减排利用与瓦斯电厂烟气CO2的提浓抽采回收利用协同的新模式,本方法可在保障煤炭安全高效开采的同时实现煤炭甲烷强化抽采减排和坑口瓦斯电厂低浓度CO2低成本提浓利用(其低成本的原因是利用煤层吸附作用,在驱替瓦斯抽采的过程中同时实现富集的CO2作用),有助于实现煤炭资源零碳开发,推动绿色矿山建设。
附图说明
图1是本发明中热烟气增透及驱替瓦斯抽采的示意图;
图2是本发明中煤层吸附提浓CO2及抽采高浓度CO2的示意图。
图中:1、瓦斯电厂,2、热烟气,2.1、CO2,2.2、氮气,3、烟气输送管道,3.1、注热烟气钻井,4、烟气增压装置,5、待开采煤层,6、瓦斯混合气体,7、地面抽采设备,8、煤层气输送管道,8.1、煤层气抽采钻井,9、井下CO2抽采设备,9.1、井下管线,9.2、通风竖井,10、井下CO2抽采钻孔,11、CO2分离提纯装置,12、瓦斯浓度自适应调配装置,13、注气改造煤层,14、其他待开采煤层。
具体实施方式
下面将对本发明作进一步说明。
如图1和2所示,本发明具体步骤为:
A、施工煤层钻井:先确定待开采煤层5,并从地面分别向煤层施工注热烟气钻井3.1和煤层气抽采钻井8.1,然后在注热烟气钻井3.1内布设烟气输送管道3,在煤层气抽采钻井8.1内布设煤层气抽采管道8;
B、布设瓦斯抽采及热烟气注入系统:在煤层开采的规划期,在地面布设瓦斯电厂1、烟气增压装置4、第一地面抽采装置和瓦斯浓度自适应调配装置12,第一地面抽采装置与煤层气抽采管道8连接,用于通过煤层气抽采管道8对煤层抽采瓦斯气体,并传递给瓦斯浓度自适应调配装置12进行分流处理;浓度小于30%的瓦斯经处理后输送至瓦斯电厂1发电利用,浓度大于30%的瓦斯一部分经处理后输送至瓦斯电厂1和低浓度瓦斯混合调配后发电利用,另一部分经处理后直接进行燃烧利用;瓦斯电厂1利用输送来的瓦斯进行发电,并将产生的高温热烟气输送至烟气增压装置4;所述热烟气2中主要成分为氮气2.2和CO22.1。烟气增压装置4对高温热烟气进行增压后形成高温高压热烟气并通过烟气输送管道3注入煤层内部,完成瓦斯抽采系统及热烟气注入系统布设工作;
C、热烟气增透及驱替瓦斯抽采:如图1所示,启动第一地面抽采装置通过煤层气抽采钻井8.1对煤层进行瓦斯抽采,然后抽采出的瓦斯气体,依次经过瓦斯浓度自适应调配装置12和瓦斯电厂1产生高温热烟气,高温热烟气经过烟气增压装置4增压后通过注热烟气钻井3.1注入煤层内,由于煤层对热烟气中的CO2吸附性大于瓦斯的吸附性,使得煤层吸附CO2会对瓦斯产生驱替作用,并在气热协同驱动下解吸的瓦斯和剩余烟气在待开采煤层5内运移;同时煤层受高压气体及高温作用,使得其内部裂隙持续扩展,起到增透作用;第一地面抽采装置持续进行抽采,将剩余烟气和解吸后的瓦斯混合气体抽出,并经过瓦斯提纯存储装置12提取其中的瓦斯气体输送至瓦斯电厂1,剩余烟气与瓦斯电厂1产生的热烟气混合后经过烟气增压装置4增压后继续注入煤层内,如此持续,实现煤层吸附热烟气中CO2驱替瓦斯高效抽采的过程;
D、煤层吸附提浓CO2:如图2所示,当第一地面抽采装置中抽采出来的CO2浓度达到注入热烟气中CO2浓度的50%以上时,说明热烟气2对待开采煤层5的孔隙连通性改造已达到较高水平,且煤层内CO2浓度及压力较高,待开采煤层转变为注气改造煤层13,此时停止第一地面抽采装置的瓦斯抽采作业,并封堵煤层气抽采钻井8.1,所述热烟气2中的CO2被煤层吸附后以吸附态赋存于待开采煤层5中。通过这种煤层吸附作用,能将热烟气中的CO2吸附,剩余的热烟气被抽出,持续注入热烟气使得煤层内富集CO2,最终实现煤层吸附提浓CO2的效果。同时,暂停烟气增压装置4的热烟气2注入过程,并检测注气改造煤层13中的CO2浓度和压力,当注气改造煤层13中CO2浓度或压力出现5%以上明显降低时,则继续向注气改造煤层13中注入一定量的热烟气,并重复检测步骤,以此循环,并持续一段时间,直至CO2浓度升高至稳定高值后,停止注气,最终实现利用注气改造煤层13吸附富集烟气中CO2的作用;由于煤层开采的规划期一般时间长达5年以上,此过程中经过高温烟气的持续和循环注入,煤层孔裂隙连通性已得到充分改善,逐渐形成注气改造煤层,即转变为高渗储层,为瓦斯驱替运移和后期CO2抽采提供有利条件。
E、注气改造煤层抽采高浓度CO2:如图2所示,在煤层开采的准备期,将煤层气抽采钻井8.1打开,使第一地面抽采装置与煤层气抽采管道8重新连通,同时在地面上布设第二地面抽采装置和CO2分离提纯装置11,第二地面抽采装置与烟气输送管道3连通;在井下巷道内向注气改造煤层13施工多个井下CO2抽采钻孔10,并将各个井下CO2抽采钻孔10均与巷道内的井下CO2抽采设备9连通;开始进行CO2抽采时,第一地面抽采装置和第二地面抽采装置分别通过煤层气抽采管道8和烟气输送管道3对注气改造煤层13内部的气体进行抽采并输送至CO2分离提纯装置11,同时井下CO2抽采设备9通过各个井下CO2抽采钻孔10对注气改造煤层13内部的气体进行抽采,当CO2浓度大于50%时,经过井下管线9.1和通风竖井9.2输送至CO2分离提纯装置11,CO2分离提纯装置11将气体中的CO2气体分离提纯,从而获得高浓度CO2气体进行工业利用;当抽采气体的CO2浓度小于50%时,将该气体重新输入至烟气增压装置4经过增压后注入到其他待开采煤层14中,用于后续煤层的开发,或者将该气体及后续抽采气体重新输入至烟气增压装置4经过增压后再次注入注气改造煤层13,进行二次提浓作业。
F、煤层安全开采:在煤层开采的生产期,在注气改造煤层13进行煤炭开采前,先进行CO2和瓦斯抽采达标评判,并进行消突效果检验,所述CO2抽采达标评判和消突效果检验均根据行业要求进行,其中消突效果检验达标要求注气改造煤层中气体压力降低至0.5MPa以下水平,直至达标后方可停止步骤E的抽采过程,此时进行煤层安全开采作业。
上述第一地面抽采装置和第二地面抽采装置均为地面抽采设备7,且瓦斯电厂1、烟气增压装置4、地面抽采设备7、井下CO2抽采设备9、CO2分离提纯装置11和瓦斯浓度自适应调配装置12均为现有设施或设备,能通过市场直接获得。
作为本发明的一种改进,所述在注气改造煤层13开采期间,利用井下钻孔抽采系统通过多个井下CO2抽采钻孔10持续进行CO2和瓦斯的同步抽采,同时在巷道内增加布设CO2传感器,严密监测CO2和瓦斯浓度,发现异常情况立即停止作业,采取相应措施后继续进行采掘作业,实现煤炭资源的安全开采。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出:对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种利用煤层吸附提浓烟气内CO2的煤与瓦斯零碳共采方法,其特征在于,具体步骤为:
A、施工煤层钻井:先确定待开采煤层,并从地面分别向煤层施工注热烟气钻井和煤层气抽采钻井,然后在注热烟气钻井内布设烟气输送管道,在煤层气抽采钻井内布设煤层气抽采管道;
B、布设瓦斯抽采系统及热烟气注入系统:在煤层开采的规划期,在地面布设烟气增压装置、第一地面抽采装置和瓦斯浓度自适应调配装置,第一地面抽采装置与煤层气抽采管道连接,用于通过煤层气抽采管道对煤层抽采瓦斯气体,并传递给瓦斯浓度自适应调配装置,浓度小于30%的瓦斯经处理后输送至瓦斯电厂发电利用,浓度大于30%的瓦斯一部分经处理后输送至瓦斯电厂和低浓度瓦斯混合调配后发电利用,另一部分经处理后直接进行燃烧利用;瓦斯电厂利用输送来的瓦斯进行发电,并将产生的高温热烟气输送至烟气增压装置;烟气增压装置对高温热烟气进行增压后形成高温高压热烟气并通过烟气输送管道注入煤层内部,完成瓦斯抽采系统及热烟气注入系统布设工作;
C、热烟气增透及驱替瓦斯抽采:启动第一地面抽采装置通过煤层气抽采钻井对煤层进行瓦斯抽采,然后抽采出的瓦斯气体,依次经过瓦斯浓度自适应调配装置和瓦斯电厂产生高温热烟气,高温热烟气经过烟气增压装置增压后通过注热烟气钻井注入煤层内,由于煤层对热烟气中的CO2吸附性大于瓦斯的吸附性,使得煤层吸附CO2会对瓦斯产生驱替作用,并在气热协同驱动下解吸的瓦斯和剩余烟气在待开采煤层内运移;同时煤层受高压气体及高温作用,使得其内部裂隙持续扩展,起到增透作用;第一地面抽采装置持续进行抽采,将剩余烟气和解吸后的瓦斯混合气体抽出,并经过瓦斯提纯存储装置提取其中的瓦斯气体输送至瓦斯电厂,剩余烟气与瓦斯电厂产生的热烟气混合后经过烟气增压装置增压后继续注入煤层内,如此持续,实现煤层吸附热烟气中CO2驱替瓦斯高效抽采的过程;
D、煤层吸附提浓CO2:当第一地面抽采装置中抽采出来的CO2浓度达到注入热烟气中CO2浓度的50%以上时,说明热烟气对待开采煤层的孔隙连通性改造已达到较高水平,且煤层内CO2浓度及压力较高,待开采煤层转变为注气改造煤层,此时停止第一地面抽采装置的瓦斯抽采作业,并封堵煤层气抽采钻井,同时,暂停烟气增压装置的热烟气注入过程,并检测注气改造煤层中的CO2浓度和压力,当注气改造煤层中CO2浓度或压力出现5%以上明显降低时,则继续向注气改造煤层中注入一定量的热烟气,并重复检测步骤,以此循环,并持续一段时间,直至CO2浓度升高至稳定高值后,停止注气,最终实现利用注气改造煤层吸附富集烟气中CO2的作用;
E、注气改造煤层抽采高浓度CO2:在煤层开采的准备期,将煤层气抽采钻井打开,使第一地面抽采装置与煤层气抽采管道重新连通,同时在地面上布设第二地面抽采装置和CO2分离提纯装置,第二地面抽采装置与烟气输送管道连通;在井下巷道内向注气改造煤层施工多个井下CO2抽采钻孔,并将各个井下CO2抽采钻孔均与巷道内的井下CO2抽采设备连通;开始进行CO2抽采时,第一地面抽采装置和第二地面抽采装置分别通过煤层气抽采管道和烟气输送管道对注气改造煤层内部的气体进行抽采并输送至CO2分离提纯装置,同时井下CO2抽采设备通过各个井下CO2抽采钻孔对注气改造煤层内部的气体进行抽采,当CO2浓度大于50%时,将抽采气体输送至CO2分离提纯装置,CO2分离提纯装置将气体中的CO2气体分离提纯,从而获得高浓度CO2气体进行工业利用,而被分离出的瓦斯气体输送至瓦斯电厂进行发电利用;当抽采气体的CO2浓度小于50%时,将该气体重新输入至烟气增压装置经过增压后注入到其他待开采煤层中,用于后续煤层的开发;
F、煤层安全开采:在煤层开采的生产期,在注气改造煤层进行煤炭开采前,先进行CO2和瓦斯抽采达标评判,并进行消突效果检验,直至达标后方可停止步骤E的抽采过程,此时进行煤层安全开采作业。
2. 根据权利要求1 所述利用煤层吸附提浓烟气内CO2的煤与瓦斯零碳共采方法,其特征在于,所述热烟气中主要成分为氮气和CO2,水蒸气根据现场工程需要确定是否去除。
3. 根据权利要求1 所述利用煤层吸附提浓烟气内CO2的煤与瓦斯零碳共采方法,其特征在于,所述热烟气中的CO2被煤层吸附后以吸附态赋存于待开采煤层中。
4. 根据权利要求1 所述利用煤层吸附提浓烟气内CO2的煤与瓦斯零碳共采方法,其特征在于,在开始进行CO2抽采时,利用井下钻孔抽采系统通过多个井下CO2抽采钻孔持续进行CO2和瓦斯的同步抽采,同时在巷道内增加布设CO2传感器,严密监测CO2和瓦斯浓度,发现异常情况立即停止作业,采取相应措施后继续进行采掘作业,实现煤炭资源的安全开采。
5. 根据权利要求1 所述利用煤层吸附提浓烟气内CO2的煤与瓦斯零碳共采方法,其特征在于,所述CO2抽采达标评判和消突效果检验均根据行业要求进行,其中消突效果检验达标要求注气改造煤层中气体压力降低至0.5MPa以下水平。
6. 根据权利要求1 所述利用煤层吸附提浓烟气内CO2的煤与瓦斯零碳共采方法,其特征在于,当抽采气体的CO2浓度小于30%时,将该气体及后续抽采气体重新输入至烟气增压装置经过增压后再次注入注气改造煤层,进行二次提浓作业。
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