富油煤是具有煤-油-氣復合屬性的煤炭資源,焦油產率 7%-22%,主要分布在我國西部地區(qū),是潛力巨大的油氣戰(zhàn)略資源。富油煤在地下原位隔絕空氣條件下可通過中低溫熱解優(yōu)先提取國家緊缺的油、氣資源,生成可替代無煙煤和焦煤的熱解半焦,實現(xiàn)富油煤從燃料向“燃料+原料”的轉化,同時最大限度保留固體碳、減少傳統(tǒng)煤炭利用 CO2 排放、降低地表生態(tài)環(huán)境破壞。因此,突破富油煤原位解聚分采方法核心關鍵技術,實現(xiàn)以油氣為主要產品的富油煤綠色低碳開發(fā),是助力國家油氣資源可靠供給的重要途徑。
西安科技大學屬西部唯一煤炭高校,始終堅持“四個面向”,圍繞富油煤“綠色、低碳、安全、智能”開發(fā)目標,發(fā)力建設煤基油氣資源開發(fā)領域自主創(chuàng)新平臺,聚焦富油煤原位解聚提取油氣資源關鍵科學問題、“卡”脖子核心技術難題開展基礎與應用基礎研究,為推動煤炭工業(yè)轉型升級、雙碳戰(zhàn)略實現(xiàn)、助力國家能源安全提供科技支撐。
富油煤安全高效開采物理模擬實驗臺
富油煤安全高效開采物理模擬實驗臺始建于 1993年,通過三維空間內動-靜耦合(非)均勻加載方式,為隧道、城市地鐵、煤礦超大斷面巷硐、液壓支架等大型結構力學性態(tài)研究提供基礎試驗平臺。經(jīng)過多年的建設與提升,能夠服務于富油煤安全高效開采方法、井工煤礦大斷面巷道支護、超大斷面巷道快速掘進及地下硐室結構穩(wěn)定性實驗研究,目前該實驗臺在規(guī)模、性能、測試手段及方法等方面均處于國際領先水平。
“作為亞洲唯一的多功能支架試驗臺,開展了復雜條件下富油煤安全高效開采方法、超大斷面巷道智能化掘進等多項創(chuàng)新型試驗,引領了該領域基礎與應用基礎研究發(fā)展方向,為西安科技大學礦業(yè)工程、安全科學與工程學科基礎研究、人才培養(yǎng)和社會化服務做出了突出貢獻?!钡V業(yè)工程學科帶頭人來興平教授說。
采動煤巖體與裝備數(shù)字孿生實驗裝置
采動煤巖體與裝備數(shù)字孿生實驗裝置擁有完全自主知識產權,通過“外動內定”裝配式框架結構及同步異步伺服加載方式實現(xiàn)物理模型中不同傾角條件下采動煤巖體與裝備載荷與位移精確還原,利用數(shù)字孿生技術建立物理采場圍巖環(huán)境和采掘裝備模型的數(shù)字孿生模型,形成了全周期、虛-實交互反饋、數(shù)據(jù)融合分析與控制的數(shù)字孿生系統(tǒng),構建了基于重力-傾角效應的采動煤巖體與裝備穩(wěn)定性評估和優(yōu)化技術創(chuàng)新平臺,為大傾角、急傾斜富油煤層開采方法革新與智能化裝備研發(fā)提供基礎平臺。
“該實驗裝置建成將服務于特殊賦存條件下富油煤采動力學行為、采場圍巖-裝備作用機制、顛覆性開采方法與智能化裝備研發(fā)等國家重大需求,能夠為稀缺復雜難采煤層智能化開采提供有力的科學支撐。”重點實驗室主任伍永平教授說。
深部采動煤巖體多相多場動力學測試平臺
深部采動煤巖體多相多場動力學測試平臺由超高壓吸附、多元流 體壓裂、滲流、真三軸加載系統(tǒng)組成,吸附壓力最大可達 25MPa,最大壓縮載荷 2400kN,通過在富油煤試樣上安裝裂縫誘導孔,可實現(xiàn) 多元流體(氮氣、水、二氧化碳等)壓裂煤樣裂紋擴展及裂隙滲流多相多場耦合作用模擬,是用于富油煤壓裂裂縫動態(tài)擴展規(guī)律以及流體、誘導孔參數(shù)對壓裂效果的影響機制的國際領先水平的專用實驗裝置??蔀榇蟪叽鐭峤飧挥兔嚎紫读严稘B流實驗以及溫度-應力-滲流耦合作用下富油煤非線性滲透特征研究提供可靠條件保障。
富油煤解聚提油與多聯(lián)產工藝試驗裝置
富油煤解聚提油與多聯(lián)產工藝試驗裝置由富油煤地下原位熱解模擬實驗臺、富油煤熱解-氣化-甲烷化-油氣提質一體化裝置組成,主要針對西部低階富油煤顯微組分特征,開展多場耦合作用下富油煤協(xié)同解聚反應機理及其動力學、富油煤解聚與低碳化高值利用基礎研究,為揭示富油煤導熱規(guī)律及催化熱解機理,突破載熱流體高效加熱方式 及催化劑導入關鍵技術,構建富油煤原位高效熱解高效油氣回收成套 技術及工藝奠定基礎。
煤基油氣資源領域系列自主創(chuàng)新平臺
煤基油氣資源領域系列自主創(chuàng)新平臺是為解決國家能源安全戰(zhàn)略需求中的基礎性、前瞻性科技問題,實現(xiàn)富油煤綠色低碳開發(fā)領域 關鍵核心技術突破的重要保障。西安科技大學在該領域深耕多年,在煤炭行業(yè)關鍵技術創(chuàng)新、人才培養(yǎng)和成果轉移轉化上做出了突出貢獻,未來將充分利用這些“國之利器”強大的科研支撐和人才集聚效應,深度融入國家能源綠色低碳轉型、煤炭行業(yè)結構優(yōu)化升級及地方經(jīng)濟 發(fā)展之中,積極推進實現(xiàn)國家能源安全重大需求和地方經(jīng)濟高質量發(fā)展的“雙贏”。
來源:人民網(wǎng)