[發明專利]井工煤礦的碳排放監測方法與裝置

在審

• 申請號: 202211020334.6
• 申請日: 2022-08-24
• 公開（公告）號: CN115306482A
• 公開（公告）日: 2022-11-08
• 發明（設計）人: 羅文;陳殿賦;孟范喻;王建偉;張福成;關丙火;申偉芳;聶海洋;呂英華;梁興宇;何文磊
• 申請（專利權）人: 國能神東煤炭集團有限責任公司;中國神華能源股份有限公司神東煤炭分公司
• 主分類號: E21F17/18
• 分類號: E21F17/18;E21F17/00;E21F7/00;E21F1/08
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 霍文娟

本申請提供了一種井工煤礦的碳排放監測方法與裝置，該方法包括：獲取第一位置的第一氣體濃度以及第一風量，其中，第一位置為井工煤礦的進風處，第一氣體濃度至少包括：第一甲烷濃度和第一二氧化碳濃度；獲取第二位置的第二氣體濃度以及第二風量，其中，第二位置為井工煤礦的回風處，第二氣體濃度至少包括：第二甲烷濃度和第二二氧化碳濃度；根據第一氣體濃度、第一風量、第二氣體濃度以及第二風量，確定井工煤礦的碳排放量，從而解決了現有技術中井工煤礦通風系統碳排放數據相比實際碳排放數據偏差大的問題。

技術領域

本申請涉及井工煤礦領域，具體而言，涉及一種井工煤礦的碳排放監測方法、裝置、計算機可讀存儲介質與處理器。

背景技術

現有技術中，我國絕大部分煤礦屬于井工煤礦，開采深度相對較深，瓦斯含量較高，為了解決生產期間的瓦斯涌出問題和保證井下良好的人員作業環境，無論井下是否生產，生產強度的大小不同，均采用主要通風機源源不斷的為煤礦井下提供新鮮風流，通過回風井將井下生產過程中涌出的有毒有害氣體排至地面。與其他行業不同，井工煤礦碳排放過程中二氧化碳排放量相對不高，主要的碳排放來自于煤層瓦斯，結合單位質量甲烷氣體的溫室效應是二氧化碳的數十倍，煤炭行業甲烷排放引起的溫室效應逐漸引起越來越多的重視。

目前，正常生產建設的礦井每隔1-2年開展礦井瓦斯等級鑒定或瓦斯涌出量測定，得到每分鐘甲烷和二氧化碳的體積涌出量，一般根據該測定數據乘以每年的時間估算得到本年度的甲烷和二氧化碳排放量，但根據相關規定，鑒定根據當地氣候條件選擇在礦井絕對瓦斯涌出量最大的月份進行，受礦井開采強度的大小、生產以及檢修的安排，根據該鑒定結果得到的碳排放數據明顯偏大。

針對相關技術中存在的上述問題，目前尚未提出有效的解決方案。

發明內容

本申請的主要目的在于提供一種井工煤礦的碳排放監測方法、裝置、計算機可讀存儲介質與處理器，以解決現有技術中井工煤礦通風系統碳排放數據相比實際碳排放數據偏差大的問題。

為了實現上述目的，根據本申請的一個方面，提供了一種井工煤礦的碳排放監測方法，包括：獲取第一位置的第一氣體濃度以及第一風量，其中，第一位置為井工煤礦的進風處，第一氣體濃度至少包括：第一甲烷濃度和第一二氧化碳濃度；獲取第二位置的第二氣體濃度以及第二風量，其中，第二位置為井工煤礦的回風處，第二氣體濃度至少包括：第二甲烷濃度和第二二氧化碳濃度；根據第一氣體濃度、第一風量、第二氣體濃度以及第二風量，確定井工煤礦的碳排放量。

可選地，獲取第一風量包括：根據公式一：獲取第一風量，其中，Q_{b_k_i_1}為第一風量，S_{i_1}為第一位置的斷面面積，v_{k_i_1}為序號為i的井巷在第k次測定過程中的第一風速，v_{k-1_i_1}為序號為i的井巷在第k-1次測定過程中的第一風速，P_{k_i_1}為序號為i的井巷在第k次測定過程中的第一大氣壓強，P₀為在標準狀況下的大氣壓強，T_{k_i_1}為序號為i的井巷在第k次測定過程中的第一溫度，T₀為在標準狀況下的溫度；獲取第二風量包括：根據公式二：獲取第二風量，其中，Q_{b_k_i_2}為第二風量，S_{i_2}為第二位置的斷面面積，v_{k_i_2}為序號為i的井巷在第k次測定過程中的第二風速，v_{k-1_i_2}為序號為i的井巷在第k-1次測定過程中的第二風速，P_{k_i_2}為序號為i的井巷在第k次測定過程中的第二大氣壓強，P₀為在標準狀況下的大氣壓強，T_{k_i_2}為序號為i的井巷在第k次測定過程中的第二溫度，T₀為在標準狀況下的溫度。

可選地，在根據第一氣體濃度、第一風量、第二氣體濃度以及第二風量，確定井工煤礦的碳排放量之前，該方法包括：根據公式三：