一种基于废弃矿区碳封存开发利用方案

1.本发明涉及二氧化碳封存技术领域，具体是一种基于废弃矿区碳封存开发利用方案。

背景技术：

2.全球变暖被视为21世纪人类社会面临的巨大挑战之一，随着温室气体猛增，对地球生命系统造成威胁。在这一背景下，世界各国普遍达成以碳中和及环境治理的共识。
3.专家学者提出碳捕获与封存(ccs，简称碳封存)技术，该技术是将二氧化碳从工业或相关排放源中分离出来，输送到封存地点，并长期与大气隔绝的过程，是一项重要的节能减排措施。ccs行业发展至今，在气体捕获、提纯、运输、灌注、监测等各个方面都积累了不少成熟的经验。
4.当前，煤炭行业正处于全面深化改革、转型发展关键时期，越来越多的煤矿已经或面临着关闭或废弃。而废弃矿井仍赋存大量的能源资源、地下空间资源以及生态资源，如不加以合理开发利用，将造成巨大的资源浪费并带来矿区塌陷、环境污染等二次危害。结合煤矿行业发展的机遇与挑战，本发明提出一种基于废弃矿区碳封存开发利用方案，利用废弃矿井地下空间及生态环境资源进行二氧化碳封存，将能源变资源，实现碳排放-收集-封存
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利用一体化，具有可行性，符合国家关于碳排放的战略要求，具有重要的现实意义。

技术实现要素：

5.为有效利用废弃矿井遗留资源，助力碳封存目标实现，提供了一种基于废弃矿区碳封存开发利用方案。
6.本发明实现目的采用如下技术方案：一种基于废弃矿区碳封存开发利用方案，其特征在于，具体包括调度中心、高压泵站、中转储库、沉陷湖、生态林、土壤层、岩石层、采空区、支护煤柱、充填区、不可采煤层、地下含水层、主井、分井、巷道、新主井、地下盐水十七个部分：
7.所述的调度中心、高压泵站、中转储库建在主井附近；调度中心用于检测碳封存质量并调控碳封存输送量及输送压力；高压泵站与中转储库与主井相连，输送储存的二氧化碳气液混合体。
8.所述的主井向下延伸新主井至地下含水层，主井及新主井向土壤层、采空区、充填区、不可采煤层、地下盐水分别延伸分井；土壤层上覆盖有沉陷湖及生态林，利用水体与植被进行碳封存；采空区与充填区内堆积的破碎岩体与人工构筑储蓄并矿化二氧化碳气液体；不可采煤层吸附二氧化碳气液体；地下盐水与二氧化碳发生化学反应生成碳酸氢钙进行碳封存。
9.优选的，所述的分井数量根据废弃矿区条件而定，且分井周边分布孔洞用于二氧化碳气液混合体均匀散布。
10.优选的，所述的岩石层岩性因矿区而定。
11.优选的，所述的不可采煤层为厚度、灰分、硫分、发热量不符合规定的资源量估算指标的煤层，面积占比小。
附图说明
12.图1是实现本发明一种基于废弃矿区碳封存开发利用方案的示意图。
13.图中：1为调度中心；2为高压泵站；3为中转储库；4为沉陷湖；5为生态林；6为土壤层；7为岩石层；8为采空区；9为支护煤柱；10为充填区；11为不可采煤层；12为地下含水层；13为主井；14为分井；15为巷道；16为新主井；17为地下盐水。
具体实施方式
14.下面结合附图对本发明作进一步解释说明。
15.本发明提供了一种基于废弃矿区碳封存开发利用方案，具体包括调度中心 1、高压泵站2、中转储库3、沉陷湖4、生态林5、土壤层6、岩石层7、采空区 8、支护煤柱9、充填区10、不可采煤层11、地下含水层12、主井13、分井14、巷道15、新主井16、地下盐水17十七个部分：
16.所述的调度中心1、高压泵站2、中转储库3建在主井13附近；调度中心1 用于检测碳封存质量并调控碳封存输送量及输送压力；高压泵站2与中转储库3 与主井13相连，输送储存的二氧化碳气液混合体。
17.所述的主井13向下延伸新主井16至地下含水层12，主井13及新主井16 向土壤层6、采空区8、充填区10、不可采煤层11、地下盐水17分别延伸分井 14；土壤层6上覆盖有沉陷湖4及生态林5，利用水体与植被进行碳封存；采空区8与充填区10内堆积的破碎岩体与人工构筑储蓄并矿化二氧化碳气液体；不可采煤层11吸附二氧化碳气液体；地下盐水17与二氧化碳发生化学反应生成碳酸氢钙进行碳封存。
18.优选的，所述的分井14数量根据废弃矿区条件而定，且分井14周边分布孔洞用于二氧化碳气液混合体均匀散布。
19.优选的，所述的岩石层7岩性因矿区而定。
20.优选的，所述的不可采煤层11为厚度、灰分、硫分、发热量不符合规定的资源量估算指标的煤层，面积占比小。
21.以上所述，仅为本发明基本方案，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

技术特征：

1.一种基于废弃矿区碳封存开发利用方案，其特征在于，具体包括调度中心、高压泵站、中转储库、沉陷湖、生态林、土壤层、岩石层、采空区、支护煤柱、充填区、不可采煤层、地下含水层、主井、分井、巷道、新主井、地下盐水十七个部分：所述的调度中心、高压泵站、中转储库建在主井附近；调度中心用于检测碳封存质量并调控碳封存输送量及输送压力；高压泵站与中转储库与主井相连，输送储存的二氧化碳气液混合体。所述的主井向下延伸新主井至地下含水层，主井及新主井向土壤层、采空区、充填区、不可采煤层、地下盐水分别延伸分井；土壤层上覆盖有沉陷湖及生态林，利用水体与植被进行碳封存；采空区与充填区内堆积的破碎岩体与人工构筑储蓄并矿化二氧化碳气液体；不可采煤层吸附二氧化碳气液体；地下盐水与二氧化碳发生化学反应生成碳酸氢钙进行碳封存。2.根据权利要求1所述一种基于废弃矿区碳封存开发利用方案，其特征在于，所述的分井数量根据废弃矿区条件而定，且分井周边分布孔洞用于二氧化碳气液混合体均匀散布。3.根据权利要求1所述一种基于废弃矿区碳封存开发利用方案，其特征在于，所述的岩石层岩性因矿区而定。4.根据权利要求1所述一种基于废弃矿区碳封存开发利用方案，其特征在于，所述的不可采煤层为厚度、灰分、硫分、发热量不符合规定的资源量估算指标的煤层，面积占比小。

技术总结

本发明涉及二氧化碳封存技术领域，具体公开了一种基于废弃矿区碳封存开发利用方案，具体包括调度中心、高压泵站、中转储库、沉陷湖、生态林、土壤层、岩石层、采空区、支护煤柱、充填区、不可采煤层、地下含水层、主井、分井、巷道、新主井、地下盐水十七个部分。本发明可以利用废弃矿井地下空间及生态环境资源进行经济、高效、规模化的封存大量二氧化碳，将能源变资源，实现碳排放-收集-封存-利用一体化，具有可行性，符合国家关于碳排放的战略要求，具有重要的现实意义。的现实意义。的现实意义。