基于区域因子分析的我国煤矿甲烷排放与控排对策研究

【摘要】：总结分析了煤矿甲烷的形成机理、性质、分类、抽采和利用现状；对煤矿甲烷涌出的影响因素进行研究，发现单井涌出量的非线性特征和宏观产量的规律性；结合IPCC对煤矿甲烷排放量计算的方法学和我国煤矿甲烷的排放特点，选择原煤产量法作为本研究计算方法，建立“产量—涌出量函数模型”，确定煤矿甲烷的分类涌出系数，在此基础上计算煤矿甲烷的区域涌出因子；利用GM（1,1）灰色模型对涌出因子进行预测，并预测原煤产量，建立“因子-涌出量计算模型”对2020年以前的煤矿甲烷涌出量进行计算和预测；根据煤矿甲烷的利用情况建立技术-经济-政策（TEP）控排因素模型，筛选最佳可行性工程技术，分析经济影响和现行政策的不足，提出煤矿甲烷控排的基础情景和乐观情景，最后提出煤矿甲烷的控排对策。 【关键词】：煤矿甲烷 区域因子分析 情景分析 控排对策
【学位授予单位】：中国矿业大学（北京）
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：X511;X752
【目录】：

• 摘要5
• Abstract5-6
• 详细摘要6-10
• Detailed Abstract10-17
• 1 绪论17-23
• 1.1 研究背景17-20
• 1.1.1 气候变化17-18
• 1.1.2 低碳经济18
• 1.1.3 煤矿甲烷控排是低碳发展的必然要求18-20
• 1.2 概念界定20
• 1.3 问题提出20-21
• 1.4 研究方法21-22
• 1.5 技术路线22-23
• 2 研究基础23-39
• 2.1 煤层气资源量及分布情况23-25
• 2.1.1 煤层气资源量状况23-24
• 2.1.2 煤层气勘探和产量状况24-25
• 2.1.3 含气性分析25
• 2.2 煤矿甲烷的成因、性质与分类25-29
• 2.2.1 煤矿甲烷的形成机理25-26
• 2.2.2 甲烷的主要特征26-27
• 2.2.3 煤矿甲烷的分类27-29
• 2.3 煤矿甲烷的开发利用阶段与模式29-31
• 2.3.1 开发利用阶段29-30
• 2.3.2 开发模式30-31
• 2.4 煤矿甲烷抽采与利用现状31-37
• 2.4.1 煤矿甲烷的抽采现状31-32
• 2.4.2 煤矿甲烷的利用现状32-37
• 2.5 本章小结37-39
• 3 煤矿甲烷涌出规律研究39-51
• 3.1 煤矿甲烷涌出规律研究现状39-40
• 3.2 煤矿甲烷涌出影响因素研究40-46
• 3.2.1 地质因素41-42
• 3.2.2 资源因素42-44
• 3.2.3 开采因素44-45
• 3.2.4 微观因素45
• 3.2.5 因素参数分级研究现状45-46
• 3.3 煤矿甲烷排放特征46-49
• 3.3.1 单井涌出量的非线性特征46-48
• 3.3.2 宏观产量的规律性特征48-49
• 3.4 本章小结49-51
• 4 煤矿甲烷排放量估算方法与分类涌出系数研究51-67
• 4.1 煤矿甲烷排放量估算方法研究51-55
• 4.1.1 IPCC 煤矿甲烷排放计算方法51-52
• 4.1.2 原煤产量法52-53
• 4.1.3 煤层气产量法53
• 4.1.4 矿井实测法53-54
• 4.1.5 瓦斯等级与相对涌出量54-55
• 4.2 计算分类涌出系数55-62
• 4.2.1 样本选取与归类55-57
• 4.2.2 数据的最小二乘拟合57-58
• 4.2.3 回归模型与分类涌出系数58-62
• 4.3 计算区域涌出因子62-66
• 4.4 本章小结66-67
• 5 基于区域涌出因子的煤矿甲烷涌出量计算和预测67-97
• 5.1 煤矿甲烷涌出量预测方法研究67-73
• 5.1.1 预测技术水平状况67-68
• 5.1.2 涌出源与分源预测法68-70
• 5.1.3 矿山统计预测法70-71
• 5.1.4 其他预测方法71-73
• 5.2 煤矿甲烷区域涌出因子及其预测73-82
• 5.2.1 区域涌出因子的计算73-77
• 5.2.2 区域涌出因子 GM(1,1)预测模型77-82
• 5.3 区域原煤产量的回归预测82-90
• 5.3.1 区域原煤产量分布及数据处理82-86
• 5.3.2 区域原煤产量预测模型86-89
• 5.3.3 预测结果修正89-90
• 5.4 煤矿甲烷区域涌出量计算和预测90-96
• 5.4.1 因子-涌出量计算模型90-91
• 5.4.2 涌出量拟合计算和预测91-94
• 5.4.3 拟合结果分析94-96
• 5.5 本章小结96-97
• 6 煤矿甲烷 TEP 控排因素与情景分析97-115
• 6.1 煤矿甲烷控排的工程技术因素分析97-102
• 6.1.1 TRL 工程技术成熟度标准97-98
• 6.1.2 煤矿甲烷控排工程技术及评级98-101
• 6.1.3 最佳可行性工程技术（BAT）筛选101-102
• 6.2 煤矿甲烷控排的经济和政策因素分析102-107
• 6.2.1 经济控排因素102-105
• 6.2.2 政策控排因素105-107
• 6.3 甲烷排放 TEP 情景分析107-113
• 6.3.1 基础情景分析107-110
• 6.3.2 乐观情景分析110-112
• 6.3.3 控排潜力112-113
• 6.4 本章小结113-115
• 7 煤矿甲烷控排对策研究115-119
• 7.1 宏观政策115
• 7.2 行业政策115-116
• 7.3 经济政策116-117
• 7.4 本章小结117-119
• 8 结论119-123
• 8.1 结论119-120
• 8.2 本文创新点120
• 8.3 展望120-123
• 参考文献123-129
• 致谢129-131
• 作者简介与在读期间参与科研工作情况131-132

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