金年会

近日，中国工程院院士谢宁静及团队以深地工程智能建造与健康运维全国重点实验室为第一单位，在国际著名期刊《国际岩石力学与采矿科学》上宣布题为《煤炭开采碳中和的负碳充填开采技术：煤矸石矿化固碳性能》的研究论文，标记着负碳充填开采技术研究取得重要进展。

据介绍，充填开采技术历经5代研发立异，包括综合机械化固体充填技术、综合机械化膏体充填技术、长壁逐巷胶结充填技术、覆岩隔离注浆充填技术、井下挑撰充＋X技术等，如今已基本形成体系。

现有充填开采要领在突破资源、能源、情况和宁静瓶颈的同时，面临着深部开采等新挑战。在古板充填开采要领上拓展固碳功效，实现二氧化碳宁静封存、固废高效处理与煤矿宁静开采的协调统一，是实现煤炭绿色健康生长的重要途径之一。厘革充填质料与充填技术、拓展煤矿充填功效、提高充填附带价值的功效性必将成为引领充填开采技术进一步生长的主导力量。

据了解，以往的二氧化碳充填技术以优化矿化充填质料的制备工艺为主，缺少古板充填开采技术和多种二氧化碳封存要领相结合的负碳充填技术路径、二氧化碳充填全历程固碳特性及力学特性响应、二氧化碳与充填体配相助用下的覆岩变形与二氧化碳运移纪律以及矿山充填固碳潜力评估等相关研究。

谢宁静及团队立异提出两种全新的矸石高孔隙负碳充填开采和矸石矿化负碳充填开采技术思路，综合利用矿化、吸附、结构、溶解等二氧化碳牢固要领，将古板充填体转变为负碳充填体，在井下充填的同时封存二氧化碳。

矸石高孔隙负碳充填开采是在充填支架后方混淆煤矸石、快速胶凝质料与二氧化碳构筑高孔隙负碳充填体，充填的同时利用高孔隙负碳充填体的富足空隙空间与较大的比外貌积实现二氧化碳物理与化学封存。矸石矿化负碳充填开采是接纳直接矿化或间接矿化制备矿化充填质料，通过充填泵和充填管路输送至井下联络巷，进行逐巷胶结充填，同时实现二氧化碳稳定封存。

谢宁静及团队在该研究中改良设计了密闭固碳搅拌反应釜，通过开展湿法搅拌固碳试验探究了煤矸石固废自己的固碳性能，剖析了固碳性能与搅拌速度、反应温度、二氧化碳气压、固液比的相关水平，为负碳充填质料设计应用提供了理论支撑。

这一研究结果为实现矿山低碳、零碳、负碳的绿色开采目标提供了全新理论技术支撑。随着负碳充填开采技术的进一步生长，矸石高孔隙负碳充填和矸石矿化负碳充填开采技术应用前景将越发辽阔。