中国煤炭开采和矿后活动甲烷逃逸排放研究

发布时间：2021-08-19 21:32

　　甲烷（CH4）是仅次于二氧化碳（CO2）的一类重要温室气体,煤炭开采和矿后活动CH4逃逸排放是中国最大的CH4排放源。为编制高质量的国家温室气体清单以及制定针对性的控制温室气体排放措施,有必要对中国煤炭开采和矿后活动不同排放源的CH4逃逸开展系统研究。根据《IPCC 2006年国家温室气体清单指南》方法,对中国煤炭逃逸关键排放源井工煤矿开采和矿后活动采用本国特征排放因子法,其他排放源采用缺省排放因子法,计算了2010—2016年中国煤炭开采和矿后活动CH4逃逸排放量,分析了上述期间的排放趋势及排放构成,并开展了同其他国家隐含排放因子的对比分析。结果显示:①不考虑回收利用量时,2010—2016年中国煤炭开采和矿后活动CH4逃逸排放量先升后降,2010年排放量为2525万t,2013年达到峰值2716万t,之后缓慢下降到2016年的2269万t,最大的排放环节为井工开采,研究期年平均占比为83%。②2010—2016年CH4回收利用量年均上升17%,2016年回收利用量占总排放量的27%,扣除回收利用量后净排放量峰值年份前移到2011年。③不同国家本地化隐含排放因子差距较大,中国在主要产... 

【文章来源】：资源科学. 2020,42(02)北大核心CSSCICSCD

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【部分图文】：

全球总CH4排放及煤炭开采和矿后活动CH4排放分布图

式中：EmCH4,aban为废弃矿井CH4排放量；Numwell为尚未水淹矿井数量；ProbCH4为瓦斯矿井比例；EFCH4,aban为矿井排放因子（Mm3CH4/个）。为计算废弃矿井CH4排放需收集各个时段内关闭且未被水淹的矿井个数，以及其中瓦斯矿井的比例和每个（组）瓦斯矿井甲烷的排放因子，矿井关闭时间间隔和矿井排放因子采用指南缺省值时为T1方法，采用比缺省值更短的时间间隔以及本国特征的矿井排放因子时为T2方法。T3为废弃矿井排放加总法，计算过程较为复杂，包括创建含气废弃矿数据库、识别影响CH4排放的关键参数（水淹状态、密封还是通风、废弃年数）、开发矿井或煤田特征排放速率衰减曲线或相关模型、通过现场实测数据验证数学模型以及计算CH4排放量等步骤。各排放源最终采用的计算方法需根据排放量大小、是否是关键源以及本国的数据可获得性确定。2.2 国际产煤大国CH4排放量计算方法

从排放环节来看，井工开采一直是最大的CH4排放源，占煤炭开采和矿后活动CH4逃逸总排放量的83%左右；其次是井工煤炭的矿后活动环节，占总排放量的13%左右；露天开采和井工煤炭的废弃矿井环节分别占总排放量的3%和1%，井工开采和矿后活动排放在中国煤炭开采和矿后活动中占支配性地位。10个产煤大国中（图4），除南非和哈萨克斯坦具体数据不详外，井工开采排放占比最高的为德国，比重高达95%，中国、波兰、澳大利亚和美国依次降低，但均超过65%，这主要是由于上述国家以井工煤矿为主；印度尼西亚和印度露天开采环节排放比重分别高达100%和66%，俄罗斯井工开采和露天开采排放比重相当。另外，由于中国井工煤矿中含瓦斯比例高，高瓦斯和瓦斯突出矿井占30%左右[41]，同时中国井工煤矿采选一体化水平不高，因此井工煤矿的矿后活动排放所占比重较高，远高于德国、美国、澳大利亚，仅略低于波兰。图4 主要产煤大国煤炭开采和矿后活动各环节CH4排放比例对比

【参考文献】：
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本文编号：3352181