高 蕊

(應(yīng)急管理部信息研究院，北京市朝陽(yáng)區(qū)，100029)

0 引言

實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和是推動(dòng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展的內(nèi)在要求，為此國(guó)家層面進(jìn)行了一系列決策部署，在《新時(shí)代的中國(guó)能源發(fā)展白皮書(shū)》《國(guó)務(wù)院關(guān)于加快建立健全綠色低碳循環(huán)發(fā)展經(jīng)濟(jì)體系的指導(dǎo)意見(jiàn)》《中共中央 國(guó)務(wù)院關(guān)于完整準(zhǔn)確全面貫徹新發(fā)展理念做好碳達(dá)峰碳中和工作的意見(jiàn)》《2030年前碳達(dá)峰行動(dòng)方案》《關(guān)于嚴(yán)格能效約束推動(dòng)重點(diǎn)領(lǐng)域節(jié)能降碳的若干意見(jiàn)》《“十四五”節(jié)能減排綜合工作方案》《關(guān)于完善能源綠色低碳轉(zhuǎn)型體制機(jī)制和政策措施的意見(jiàn)》等政策文件中均涉及碳達(dá)峰碳中和相關(guān)內(nèi)容。碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)既是推進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展的國(guó)家戰(zhàn)略，也將推進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)廣泛而深刻的系統(tǒng)性變革，對(duì)各行各業(yè)產(chǎn)生深刻的影響[1]。

能源生產(chǎn)和消費(fèi)相關(guān)活動(dòng)是最主要的二氧化碳排放源，大力推動(dòng)能源領(lǐng)域碳減排是做好碳達(dá)峰碳中和工作、加快構(gòu)建現(xiàn)代能源體系的重要舉措。2020年我國(guó)化石能源消費(fèi)比重超過(guò)80%，是碳排放的主要來(lái)源，其中，煤炭消費(fèi)產(chǎn)生的碳排放量占70%以上。相較于美國(guó)、歐盟、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家(地區(qū))，我國(guó)“雙碳”目標(biāo)時(shí)間緊任務(wù)重。我國(guó)現(xiàn)階段經(jīng)濟(jì)社會(huì)高質(zhì)量發(fā)展仍需要大量能源消耗，基于我國(guó)目前的能源結(jié)構(gòu)與基本國(guó)情，煤炭行業(yè)的碳排放高居前列，減少煤炭行業(yè)碳排放是實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的重中之重[2-4]。

2016年以來(lái)，我國(guó)煤炭行業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革穩(wěn)步推進(jìn)，原煤產(chǎn)量保持低速增長(zhǎng)?！?021年國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)》顯示，2021年我國(guó)全年能源消費(fèi)總量為52.4億t標(biāo)煤，煤炭消費(fèi)量占比56.0%，保持持續(xù)下降趨勢(shì)。我國(guó)能源結(jié)構(gòu)持續(xù)向綠色能源轉(zhuǎn)型。然而，煤炭占化石能源礦產(chǎn)資源已探明儲(chǔ)量的94%以上，我國(guó)的基礎(chǔ)工業(yè)依然非常依賴煤炭，能源資源賦存條件和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展所處階段決定了相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)煤炭依然是能源供給端的主要支撐，仍需要煤炭發(fā)揮基礎(chǔ)能源作用，并且很多行業(yè)短期內(nèi)很難找到煤炭的替代品。美國(guó)、德國(guó)、日本等在碳達(dá)峰以后仍然使用煤炭，只是煤炭的用途發(fā)生了變化。預(yù)計(jì)我國(guó)在 2060年實(shí)現(xiàn)碳中和后，仍需要煤炭發(fā)揮電力調(diào)峰、碳質(zhì)還原劑以及保障能源安全等作用，做好經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的能源兜底保障[1,4-6]。

煤礦既是煤炭的生產(chǎn)單元，也是煤炭等能源的消耗單元，亟需制定相應(yīng)措施來(lái)減少煤礦碳排放。因此，首先要分析煤礦的碳排放源及其構(gòu)成，并結(jié)合煤礦實(shí)際找出原煤生產(chǎn)各階段的碳排放源，是減少煤礦碳排放、保障煤礦低碳運(yùn)行的必要舉措，也是煤炭行業(yè)落實(shí)碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)的具體行動(dòng)[7-8]。

1 煤礦碳排放源分析

煤礦系統(tǒng)與外界存在物質(zhì)與能量交換，內(nèi)部各運(yùn)行單元也存在物質(zhì)與能量交換。煤炭從掘進(jìn)開(kāi)采、選煤加工、堆放運(yùn)輸、燃燒利用、廢物處置等過(guò)程都存在能量傳輸，各環(huán)節(jié)均會(huì)產(chǎn)生不同程度碳排放，包括煤炭生產(chǎn)過(guò)程中CH4、CO2等溫室氣體直接碳排放，以及電能消耗等產(chǎn)生的間接碳排放。煤礦系統(tǒng)各環(huán)節(jié)碳排放如圖1所示。分析生產(chǎn)工藝、利用方式等對(duì)碳排放的影響，找出煤礦生產(chǎn)過(guò)程中碳排放關(guān)鍵環(huán)節(jié)，為不確定性碳排放源的識(shí)別、碳排放總量的控制、碳排放趨勢(shì)的分析等提供參考依據(jù)，從而制定煤炭低碳運(yùn)行應(yīng)對(duì)措施[8-10]。

圖1 煤礦系統(tǒng)各環(huán)節(jié)碳排放

(1)煤炭采掘環(huán)節(jié)的碳排放。原煤掘進(jìn)開(kāi)采環(huán)節(jié)主要由巷道開(kāi)拓、工作面采煤、原煤運(yùn)輸?shù)冉M成。井下設(shè)備中掘進(jìn)機(jī)、采煤機(jī)、移動(dòng)空壓機(jī)、通風(fēng)機(jī)、水泵、帶式輸送機(jī)等主要消耗電能，鍋爐房主要消耗煤炭，汽油、柴油等燃料油在井工煤礦則消耗較少。煤炭開(kāi)采破碎煤層及周圍層會(huì)釋放瓦斯、產(chǎn)生礦井水、煤矸石等副產(chǎn)物。抽出瓦斯未被利用的部分排入大氣。根據(jù)聯(lián)合國(guó)政府間氣候變化專門(mén)委員會(huì)(IPCC)評(píng)估報(bào)告，CH4的GWP(全球增溫潛勢(shì))是CO2的25倍，是重要溫室氣體排放源。而礦井水、煤矸石產(chǎn)生的碳排放量較低、較緩、較難測(cè)量[11]。

(2)選煤加工環(huán)節(jié)的碳排放。濕式選煤加工環(huán)節(jié)主要由原煤準(zhǔn)備、重介浮選、煤泥水處理、矸石排出等組成。相關(guān)設(shè)備中煤漿泵、運(yùn)輸機(jī)、分選機(jī)、浮選機(jī)、空壓機(jī)等主要消耗電能，煤泥烘干機(jī)等主要消耗煤炭、燃料油等，排矸推土機(jī)、煤泥運(yùn)輸汽車等主要消耗柴油等燃料油。采掘出的煤比煤層破碎時(shí)釋放瓦斯緩慢。

(3)煤炭堆放運(yùn)輸環(huán)節(jié)的碳排放。煤炭運(yùn)輸交通工具主要消耗燃料油，產(chǎn)生的溫室氣體有CO2、N2O、CH4等，N2O、CH4排放量遠(yuǎn)小于CO2，但N2O的GWP是CO2的298倍，即N2O、CH4都是重要溫室氣體排放源。煤炭、矸石堆放存儲(chǔ)期間可能自燃，從而造成碳排放。煤炭運(yùn)輸過(guò)程中，可能發(fā)生遺煤自然氧化，但反應(yīng)緩慢，生成CO2較少，散發(fā)熱量較低[11]。

(4)煤炭燃燒利用環(huán)節(jié)的碳排放。鍋爐房、坑口電廠等將煤炭作為燃料燃燒排放CO2，燃燒發(fā)電主要消耗原煤、煤泥、矸石、汽油、柴油、瓦斯等。

(5)廢物處置環(huán)節(jié)的碳排放。煤礦生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生礦井水、鍋爐煙氣、煤矸石等廢水、廢氣、固廢,廢物處置過(guò)程中設(shè)備設(shè)施主要消耗電能，經(jīng)過(guò)處理的廢物可被再次利用。

(6)煤礦主要碳排放分析。分析各環(huán)節(jié)碳排放源，將煤礦碳排放源分為能源消耗排放源、逸散排放源等。煤礦生產(chǎn)運(yùn)行的各環(huán)節(jié)中，煤炭采掘、選煤加工、煤炭堆放運(yùn)輸環(huán)節(jié)的碳排放較低，燃燒利用環(huán)節(jié)的碳排放較高。煤礦區(qū)域煤炭采掘、選煤加工、煤炭堆放運(yùn)輸環(huán)節(jié)碳排放主要來(lái)自瓦斯氣體排放，部分來(lái)自煤炭、矸石自燃，加強(qiáng)瓦斯的抽采利用是降低碳排放的有效方式[11-13]。

根據(jù)煤礦碳排放源分析，結(jié)合煤礦實(shí)際情況，引入先進(jìn)科學(xué)技術(shù)，逐步建成低能耗、智能化煤礦，在煤炭生產(chǎn)過(guò)程中降低能耗和減少碳排放，實(shí)現(xiàn)高碳能源低碳化，是碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的重中之重[7-8,10]。

2 煤礦低碳運(yùn)行“減碳”有機(jī)體系

2.1 “零碳煤礦”理想狀態(tài)目標(biāo)

煤礦發(fā)展的理想狀態(tài)是建設(shè)“井下無(wú)人、地上無(wú)煤、純清潔能源”的5.0時(shí)代礦井，實(shí)現(xiàn)零碳排放的綠色發(fā)展。目前，我國(guó)主要通過(guò)探索建立零碳示范礦區(qū)、建設(shè)智能化煤礦、加快煤炭行業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，向著零碳排放的目標(biāo)而努力。然而，目前煤礦運(yùn)行還做不到“零碳”，“低碳”便成為煤礦發(fā)展的途徑[14]。

2.2 低碳煤礦建設(shè)與發(fā)展

煤炭是傳統(tǒng)高碳能源，低碳煤礦建設(shè)與發(fā)展的主要路徑為4個(gè)方向：一是減少煤炭生產(chǎn)過(guò)程中CH4、CO2等溫室氣體直接碳排放；二是促進(jìn)先進(jìn)技術(shù)節(jié)能，提高能源利用效率，減少能耗，降低間接碳排放；三是減少破壞生態(tài)系統(tǒng)，促進(jìn)自然碳循環(huán)，增加生態(tài)碳匯；四是有條件地新建、改建、擴(kuò)建礦井，探索流態(tài)化開(kāi)采技術(shù)，逐步將煤炭變?yōu)椤凹兦鍧嵞茉础盵3-4,14]，從而探索開(kāi)發(fā)煤礦低碳運(yùn)行模式。

2.3 煤礦低碳運(yùn)行“減碳”有機(jī)體系

煤礦低碳運(yùn)行主要從6個(gè)方面構(gòu)建“減碳”有機(jī)體系，即集成集約、智能建設(shè)、綠色開(kāi)采、循環(huán)利用、捕獲封存、生態(tài)治理，煤礦低碳運(yùn)行“減碳”有機(jī)體系，如圖2所示。

圖2 煤礦低碳運(yùn)行“減碳”有機(jī)體系

(1)集成集約。結(jié)合煤炭資源儲(chǔ)量、資源稟賦條件、煤礦開(kāi)采技術(shù)、輸送通道、市場(chǎng)需求、自然生態(tài)、環(huán)境容量、工業(yè)園區(qū)、城鎮(zhèn)規(guī)劃等情況，優(yōu)化煤礦布局，合理集中生產(chǎn)，優(yōu)化產(chǎn)能結(jié)構(gòu)，整合相關(guān)資源，從采區(qū)布局、系統(tǒng)可靠、采掘計(jì)劃、勞動(dòng)組織、作業(yè)方式等方面，使煤礦各項(xiàng)工作協(xié)調(diào)推進(jìn)。建設(shè)山西、蒙西、蒙東、陜北、新疆等煤炭科學(xué)產(chǎn)能支撐基地，探索煤炭開(kāi)發(fā)利用一體化、礦井建設(shè)與地下空間利用一體化，充分利用煤礦地面、井下空間及自然資源，礦井與新能源協(xié)同發(fā)展，建設(shè)煤基多元能源協(xié)同清潔能源基地。優(yōu)化煤礦布局銜接和資源配置，促進(jìn)煤礦集成集約發(fā)展，有利于環(huán)節(jié)簡(jiǎn)化、系統(tǒng)優(yōu)化、投入降低、用人減少、安全向好、效率提高、效益提升，發(fā)揮煤炭供應(yīng)基地的重要作用[15-17]。

(2)智能建設(shè)。煤礦智能化是煤炭工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的核心技術(shù)支撐，是煤炭生產(chǎn)方式和生產(chǎn)力革命的新階段，是實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的重要推動(dòng)力。煤礦智能化是一個(gè)不斷發(fā)展的過(guò)程，智能化系統(tǒng)和裝備需要不斷迭代升級(jí)。煤礦全流程智能化建設(shè)與生產(chǎn)，通過(guò)改善煤礦企業(yè)經(jīng)營(yíng)管理方式，降低時(shí)間與人力成本以及工人勞動(dòng)強(qiáng)度，提升煤礦安全生產(chǎn)水平，優(yōu)化煤礦系統(tǒng)能源分配，針對(duì)不同煤層賦存與開(kāi)采條件采用最優(yōu)開(kāi)采方法，提高煤炭的開(kāi)采水平和效率，提升煤礦開(kāi)拓、運(yùn)輸和安全保障，減少開(kāi)采過(guò)程中不必要的能源消耗，提高煤炭資源的開(kāi)發(fā)利用效率，減少煤炭生產(chǎn)對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響。根據(jù)煤炭產(chǎn)量需求波動(dòng)，利用云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等信息技術(shù)，推進(jìn)柔性煤炭科學(xué)產(chǎn)能礦井建設(shè)，提高煤炭供應(yīng)調(diào)節(jié)能力。智能化開(kāi)采不但有效支撐當(dāng)前煤炭開(kāi)發(fā)，也為深部資源的開(kāi)采奠定了技術(shù)基礎(chǔ)，逐步實(shí)現(xiàn)真正的井下無(wú)人。煤礦智能化建設(shè)通過(guò)節(jié)能、提產(chǎn)、增效實(shí)現(xiàn)的碳減排比碳捕集和封存的減排量更具經(jīng)濟(jì)性，可同時(shí)提升生產(chǎn)效率和經(jīng)營(yíng)效益[15,18-22]。

(3)綠色開(kāi)采。煤系共伴生資源共探共采能夠有效減少煤炭開(kāi)采過(guò)程中的碳排放。煤礦開(kāi)采最主要的碳排放源是瓦斯，既造成溫室效應(yīng)又造成資源浪費(fèi)，瓦斯高效抽采利用則是在碳減排的同時(shí)彌補(bǔ)天然氣資源不足。采用綠色開(kāi)采技術(shù)，在開(kāi)發(fā)利用煤炭資源的同時(shí)，將與煤炭共伴生的瓦斯、地下水、地?zé)岬茸鳛橘Y源進(jìn)行保護(hù)和利用。對(duì)于技術(shù)難以有效控制的采動(dòng)損害在采后進(jìn)行修復(fù)，如地下含水層修復(fù)、土地復(fù)墾等。采動(dòng)損害與環(huán)境問(wèn)題多是由煤炭開(kāi)采引起的巖層運(yùn)動(dòng)引發(fā)，控制采動(dòng)巖層破斷運(yùn)動(dòng)，減輕采煤對(duì)環(huán)境的影響，實(shí)現(xiàn)煤層及共伴生資源的共采或保護(hù)。煤礦綠色開(kāi)采要最大程度減輕煤炭開(kāi)采對(duì)地下水、土地等生態(tài)環(huán)境破壞以及其他資源的損傷，在最小采動(dòng)損害情況下取得最大的資源采出率，實(shí)現(xiàn)最佳的經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和社會(huì)效益。煤炭開(kāi)采在進(jìn)入深部開(kāi)采后，將面臨更大的科技難題。探索流態(tài)化開(kāi)采，將深地煤炭等固體礦產(chǎn)資源原位轉(zhuǎn)化為氣態(tài)、液態(tài)或氣固液混態(tài)物質(zhì)，在井下實(shí)現(xiàn)無(wú)人化智能化的采選充、熱電氣等一體化開(kāi)采與轉(zhuǎn)化的流態(tài)化開(kāi)采技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)地下資源開(kāi)采的變革。在現(xiàn)有煤炭開(kāi)采及轉(zhuǎn)化技術(shù)支撐架構(gòu)的基礎(chǔ)上，逐步實(shí)現(xiàn)部分煤礦深部原位流態(tài)化開(kāi)采，煤炭不到地面，由開(kāi)采煤炭轉(zhuǎn)變?yōu)殚_(kāi)采“清潔能源”[14,21,23-24]。

(4)循環(huán)利用。在煤炭勘查、采選、加工、利用等過(guò)程中，煤礦生產(chǎn)資源形成閉環(huán)流動(dòng)，最大限度循環(huán)利用參與到煤炭生命周期中的物質(zhì)、能量，不斷提升煤矸石、煤泥、礦井水和生活污水等各類廢棄資源的利用效率。礦井水循環(huán)利用可以有效緩解缺水難題，預(yù)防水害的同時(shí)，還可作為煤化工生產(chǎn)用水。礦井生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的矸石回填到井下采空區(qū)內(nèi)，可以解決地面堆積的環(huán)境生態(tài)問(wèn)題。井下矸石置換“三下”壓煤，能夠減少地表移動(dòng)變形量，還能回收呆滯煤。煤炭經(jīng)燃燒發(fā)電產(chǎn)生大量粉煤灰,未經(jīng)綜合利用的粉煤灰造成占地污染危害，部分粉煤灰中蘊(yùn)含豐富的鋁、硅等資源，有些伴生鎵、鋰、稀土等多種稀有金屬元素，具有利用價(jià)值[25-28]。

(5)捕獲封存。“雙碳”目標(biāo)最直接的體現(xiàn)就是減少碳排放，碳捕集、利用與封存(CCUS)技術(shù)是往地下打孔，將CO2注入封存，是有效減少碳排放的技術(shù)措施。煤礦CCUS逐步實(shí)現(xiàn)從“挖炭”到“埋碳”的轉(zhuǎn)變，將超臨界狀態(tài)的CO2注入無(wú)法開(kāi)采的煤礦可將煤層中的瓦斯驅(qū)出，提高瓦斯采收率。2022年，國(guó)內(nèi)規(guī)模最大的煤電CCUS示范工程國(guó)家能源集團(tuán)江蘇公司50萬(wàn)t/a二氧化碳捕集與資源化能源化利用技術(shù)研究及示范項(xiàng)目進(jìn)入主體施工階段，通過(guò)優(yōu)化大型碳捕集系統(tǒng)與電廠熱力系統(tǒng)耦合，可解決大型火力發(fā)電廠的碳減排問(wèn)題。但CCUS還沒(méi)有形成產(chǎn)業(yè)化，研發(fā)工作在持續(xù)[26]。

(6)生態(tài)治理。煤炭生產(chǎn)開(kāi)發(fā)活動(dòng)過(guò)程中，煤礦區(qū)域及周邊地表生態(tài)環(huán)境會(huì)不同程度受到影響，如地表塌陷、耕地破壞、植被減少、矸石堆積、水體污染、大氣污染等。通過(guò)生態(tài)修復(fù)治理，將開(kāi)采活動(dòng)對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響降低到最小程度，可有效降低生態(tài)碳匯損失，甚至可增加生態(tài)碳匯，促進(jìn)礦區(qū)資源開(kāi)采與生態(tài)效益協(xié)調(diào)發(fā)展。在采煤塌陷區(qū)建立復(fù)墾示范基地，采取生態(tài)修復(fù)、井下矸石回填廢棄巷道、地面矸石填溝造田種植植物、礦區(qū)水資源保護(hù)利用等生態(tài)修復(fù)治理措施，對(duì)煤礦區(qū)碳匯管理、碳儲(chǔ)變化、增匯固碳具有直接或間接的促進(jìn)作用。煤炭開(kāi)采產(chǎn)生了大量的地下空間，一些廢棄礦井的地下空間正在嘗試存儲(chǔ)、國(guó)防、旅游等多種利用方式。探索與流態(tài)開(kāi)采相配套的地下空間開(kāi)發(fā)利用技術(shù)，將對(duì)未來(lái)煤礦生產(chǎn)方式產(chǎn)生重要影響[14,21]。

3 煤礦低碳運(yùn)行動(dòng)態(tài)優(yōu)化模式

對(duì)于“雙碳”目標(biāo)，中國(guó)氣候變化事務(wù)特使解振華表示，2030年前碳達(dá)峰是二氧化碳的達(dá)峰，2060年前碳中和不只是二氧化碳，還包括甲烷、氫氟碳化物、全氟化碳等非二氧化碳溫室氣體的排放。在2022年全國(guó)兩會(huì)上，全國(guó)人大代表、中國(guó)工程院院士、安徽理工大學(xué)校長(zhǎng)袁亮從加強(qiáng)煤炭行業(yè)“雙碳”技術(shù)研究及甲烷全濃度利用方面，提出“甲烷減排”的建議。

瓦斯排放是煤礦重要碳排放來(lái)源，減少瓦斯排放，尤其是乏風(fēng)瓦斯排放，將是煤礦減碳的重點(diǎn)和難點(diǎn)之一。瓦斯主要成分CH4的增溫效應(yīng)和潛勢(shì)大于CO2，其實(shí)際排放量換算成CO2排放當(dāng)量即是瓦斯排放產(chǎn)生的碳排放[10]。

碳排放強(qiáng)度是衡量低碳化發(fā)展水平的重要核心指標(biāo)，即單位生產(chǎn)總值的CO2排放量[17,29]。因此，煤礦在低碳運(yùn)行模式下，選用碳排放強(qiáng)度作為衡量煤礦低碳發(fā)展的指標(biāo)。煤礦碳排放強(qiáng)度計(jì)算式為：

(1)

式中：I——煤礦碳排放強(qiáng)度；

C——煤礦CO2排放總量；

G——煤礦單位工業(yè)增加值。

其中，根據(jù)IPCC評(píng)估報(bào)告，CH4的GWP是CO2的25倍，因此將煤礦CH4實(shí)際排放量換算成CO2排放當(dāng)量，計(jì)入到煤礦CO2排放總量

煤礦碳排放量等于各環(huán)節(jié)產(chǎn)生的溫室氣體總和，隨著煤礦生產(chǎn)規(guī)模以及集成集約、智能建設(shè)、綠色開(kāi)采、循環(huán)利用、捕獲封存、生態(tài)治理等發(fā)展程度的變化而變化。

參照《IPCC國(guó)家溫室氣體清單指南》《IPCC 國(guó)家溫室氣體清單優(yōu)良作法指南和不確定性管理》《工業(yè)企業(yè)溫室氣體排放核算和報(bào)告通則》《中國(guó)煤炭生產(chǎn)企業(yè)溫室氣體排放核算方法與報(bào)告指南》，碳排放測(cè)算方法主要包括實(shí)測(cè)法、物料平衡法、排放因子法、實(shí)際測(cè)量法等，排放因子法是比較常用的方法[11-13]。

由集成集約、智能建設(shè)、綠色開(kāi)采、循環(huán)利用、捕獲封存、生態(tài)治理等6個(gè)方面形成的“減碳”有機(jī)體系，將促進(jìn)煤礦動(dòng)態(tài)低碳化發(fā)展，即煤礦碳排放強(qiáng)度持續(xù)降低，從而動(dòng)態(tài)調(diào)整“減碳”措施，煤礦低碳運(yùn)行動(dòng)態(tài)優(yōu)化模式，如圖3所示。

圖3 煤礦低碳運(yùn)行動(dòng)態(tài)優(yōu)化模式

4 結(jié)語(yǔ)

煤炭是我國(guó)實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)的關(guān)鍵領(lǐng)域。研究認(rèn)為，煤礦可從集成集約、智能建設(shè)、綠色開(kāi)采、循環(huán)利用、捕獲封存、生態(tài)治理等方面構(gòu)建“減碳”有機(jī)體系，探索發(fā)展煤礦低碳運(yùn)行模式。采用碳排放強(qiáng)度，即單位生產(chǎn)總值的CO2排放量，作為衡量低碳化發(fā)展水平的重要核心指標(biāo)。通過(guò)煤炭生產(chǎn)消費(fèi)碳排放過(guò)程，分析煤礦各環(huán)節(jié)碳排放源，將煤礦碳排放源分為能源消耗排放源、逸散排放源等。有效衡量煤礦低碳化發(fā)展水平，動(dòng)態(tài)調(diào)整“減碳”措施。逐步探索智能化柔性產(chǎn)能、流態(tài)化開(kāi)采等技術(shù)，煤炭不到地面，直接在地下實(shí)現(xiàn)采選充、熱電氣一體化生產(chǎn)，開(kāi)采煤炭轉(zhuǎn)變?yōu)殚_(kāi)采“清潔能源”。