《煤田地质与勘探》“6·5” 环境日：“炭”索成果_中国煤炭行业知识服务平台

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《煤田地质与勘探》“6·5” 环境日：“炭”索成果

来源：煤田地质与勘探

2024年6月5日是第53个世界环境日也是六.五环境日。今年的主题是“全面推进美丽中国建设”，《煤田地质与勘探》编辑部现整理出近年刊发的环境领域相关成果：

行业视野: 煤田地质与勘探
类别; 56个
关键词; 72位
专家; 12篇
论文; 2134IP
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采煤扰动对土壤理化性状影响及微生物群落响应机制

作者(Author)：宋子恒, 刘刚, 孙丽平, 王菲, 郭俊廷

摘要：采煤造成黄河流域一带生态环境问题日趋严重。为了探明采煤扰动对黄河流域一带土壤因子及微生物群落的扰动特征，阐明采煤沉陷边缘区域与未开采区域土壤微生物群落的差异性，以内蒙古上湾煤矿为研究区，选择以沉陷边缘区作为起始区域(HD)，向未开采区进行等距取样。选择距沉陷边缘区150(D1)、300(D2)、450(D3)、600(D4)及750 m(D5)作为采样点，测定营养指标、土壤酶及土壤C∶N∶P化学计量特征3种土壤因子和微生物群落特征。结果表明，边缘沉陷区与未开采区土壤因子及微生物多样性的差异主要集中在距边缘沉陷区较近(小于300 m)的未开采区。在靠近边缘沉陷区，全氮、土壤有机质含量以及细菌丰度产生不同程度下降，速效钾、碳氮比(C/N)、蔗糖酶及磷酸酶活性有不同程度上升。群落组成方面，酸杆菌门(Acidobacteria)相对丰度在未开采区随距离呈现先增大后降低趋势，绿弯菌门(Chloroflexi)表现为边缘沉陷区高于未开采区；Phaeosphaeriaceae、毛壳菌科(Chaetomiaceae)相对丰度表现为边缘沉陷区显著高于未开采区。研究发现，边缘沉陷区对未开采区的影响主要集中在近边缘沉陷区域(小于300 m)。细菌及真菌多样性对土壤因子的变化较为敏感，关键种群与土壤因子有不同程度的相关性，在未来人工修复的工作中应重点关注边缘沉陷区及其对未开采区的影响，对重点影响区域介入人工手段，从而实现更好的修复效果。

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煤田地质与勘探

2023年第03期

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利用煤炭开发地下空间储能的技术路径与地质保障

作者(Author)：孙强, 张卫强, 耿济世, 胡建军, 张玉良, 吕超, 葛振龙, 李鹏飞, 贾海梁, 刘亚斌, 李宇翔

摘要：煤炭资源在我国能源结构中仍处于主体地位，但煤炭工业发展面临着“碳达峰碳中和”的新挑战。积极发展煤炭开发地下空间储能技术，是推动能源利用低碳化和清洁化的有效手段，也是保证我国能源战略安全的关键措施。结合当前储能技术，探讨了煤炭开发地下空间的利用现状，围绕利用煤炭开发地下空间抽水蓄能、热储能、压缩空气储能、电化学储能、生物质储能等储能新技术，重点阐述废弃矿井不同能源类型的储能理念及方式，系统分析储能过程中面临的地质保障关键技术难题。煤炭开发地下空间储能新技术总体思路为：利用煤炭开发地下空间所具有的低位势能差，将其用作梯级储水库(抽水蓄能)；或直接将其用作储质、储能空间(热储能、压缩空气储能、电化学储能、生物质储能)，既可提升煤炭开发地下空间资源的开发利用率，又可避免土地资源浪费，尽量降低对生态环境的扰动。虽然煤炭开发地下空间可作为大规模储能库，但其开发利用过程仍存在一些亟待解决的地质问题以及地质保障技术。主要包括：(1)地质条件与选址适宜性分析和安全性评价，即对储能空间的地质因素进行岩土工程性质和环境地质条件的系统研究，查明储能空间稳定性主控因素及其权重，构建选址指标体系与评价方法，重点查明区域构造、围岩体强度以及孔裂隙发育等情况，必须保证场地安全性。(2)储能地质体构建及关键技术研究，即根据地下空间实际条件和相关参数构建储能地质体在温度(T)、渗流(H)、应力(M)、化学(C)耦合条件下的地质体多尺度性能演化模型，结合数值分析和仿真技术构建地下空间隔离墙，确立储能空间体系，评价储能潜力，创新地下空间围岩加固改良、防渗等安全措施，并为地下空间储能长期安全高效开发提供地质保障。(3)储能地质体性能演化规律研究，即基于多相(固、液)、多场(温度场、应力场、渗流场、化学场)耦合模型，揭示多尺度下(微观、细观、宏观)围岩热损伤特性、围岩疲劳强度劣化机制等，获得储能介质物性参数、注入量、注采频率、储能时间和储能压力等关键参数，提出合理的围岩加固工艺与稳定性控制技术，分析覆岩长期沉降规律，为储库泄漏防治工程提供依据。(4)地下空间长期安全稳定性评估，即对煤炭开发地下空间地质条件、安全条件及环境条件等方面进行长时间、多尺度健康监测与动态评估，构建储库地质环境安全预警系统，分析运行过程及地质环境演变，为煤炭开发地下空间储能提供全方位安全监测和预警。发展煤炭开发地下空间储能技术可为我国井下空间资源利用提供思路，推进“双碳”目标下我国煤炭产业向绿色清洁高效转型发展。

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煤田地质与勘探

2023年第02期

226

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叶面涂抹DSE 菌液对蛋白桑生长发育影响及其生态修复前景

作者(Author)：毕银丽, 王茁优, 柯增鸣

摘要：微生物复垦技术在西部干旱–半干旱煤矿区生态修复中已被广泛应用，便捷的微生物菌剂施用方式对于提高采煤沉陷地生态治理效率具有重要意义。试验以蛋白桑为研究对象，供试菌剂为深色有隔内生真菌(dark septate endophyte，DSE)，采用温室盆栽试验，设置DSE菌液根际接种(GXZR)、DSE菌液叶片涂抹(YMTM)和对照蛋白桑(CK)3个处理，探究不同菌液接种方式对蛋白桑生长发育影响及其生态修复前景。结果表明，与CK相比，YMTM与GXZR处理均能显著提高蛋白桑地上生物量，增加幅度为1.9~3.3倍；同时YMTM与GXZR处理促进了蛋白桑对土壤C、N、P的吸收，全碳分别提升164.8%和121.8%、全氮分别提升177.7%和132.4%、全磷分别提升113.6%和28.7%。此外，YMTM与GXZR处理蛋白桑的相对饲用价值显著提升1.04和1.07倍。这些结果表明，DSE叶面涂抹促进蛋白桑对土壤C、N的吸收，使蛋白桑株高、冠幅、根茎叶生物量也得到显著提升，具有较强的碳汇作用。此外，DSE菌液叶面涂抹能够使DSE快速定殖于蛋白桑叶片，具有养分吸收快、利用率高、见效快的特点。因此，DSE叶面涂抹可作为一种新的微生物菌肥施用方式在矿区生态修复中应用，为煤矿区土地复垦与生态修复提供技术支撑。

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煤田地质与勘探

2023年第02期

107

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CO2 地质封存与利用示范工程进展及典型案例分析

作者(Author)：刘世奇, 皇凡生, 杜瑞斌, 陈世恒, 管奕婷, 刘英海, 汪涛

摘要：CO2地质封存与利用工程实施具有十分可观的CO2减排效果，推行CO2地质封存与利用项目对于缓解全球气候变暖、践行我国可持续发展战略具有重要意义。梳理了目前主要的CO2地质封存与利用方式，统计了全球范围内的CO2地质封存与利用示范工程，重点介绍了我国典型CO2地质封存与利用示范工程案例，并对CO2地质封存与利用技术发展趋势进行了展望。目前，CO2地质封存与利用方式主要包括CO2驱油封存、CO2驱替煤层气封存、CO2咸水层封存、CO2枯竭油气藏封存、CO2驱替页岩气封存、CO2深部咸水层封存与采水、CO2封存与增强型地热发电、CO2封存与铀矿地浸开采等；国内外在CO2驱油封存、CO2咸水层封存以及CO2封存与铀矿地浸开采方面已形成了配套完整的技术体系，实现了广泛商业化应用，而在其他CO2地质封存与利用方面尚处于现场试验与工程探索阶段；我国现已开展了23个CO2地质封存与利用项目，含12个CO2驱油封存项目、2个CO2咸水层封存项目、7个CO2驱煤层气项目以及2个CO2+O2地浸采铀项目。我国的CO2地质封存与利用技术起步较晚，与欧美发达国家相比仍具有较大差距，未来亟待加快百万吨/年以上规模的CO2地质封存与利用全流程技术与集群部署的工程示范，强化CO2地质封存与利用集群化规模部署技术科学基础研究，重点解决工程化CO2地质封存与利用全流程技术关键环节瓶颈。

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煤田地质与勘探

2023年第02期

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