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作者：王双明;孙强;胡鑫;耿济世;薛圣泽;刘浪;师庆民;魏江波;
单位：西安科技大学陕西省煤炭绿色开发地质保障重点实验室;西安科技大学煤炭绿色开采地质研究院;西安科技大学地质与环境学院;西安科技大学能源学院;
摘要：“双碳”目标下，面对“缺油、少气、相对富煤”的资源禀赋特征，煤炭在一段时期内仍占据中国的主体能源地位，但煤炭的低碳、清洁开发转型势在必行。地下原位热解、气化、干馏、制氢等方式有望成为未来煤炭开发的重要抓手。当前对煤炭原位开发已有较多探索，但地质选址和开发过程的地质安全性、可靠性和环保性仍是制约其规模化和商业化的科学难题。因此，煤炭原位开发地质保障的理论和技术研究亟待深入。秉持“安全、经济、环保、可持续”原则，从煤炭资源禀赋特征和地质条件出发，分析了煤炭原位开发研究现状；基于煤炭开发全生命周期的科学理念，提出了“煤炭原位开发地质保障”的科学内涵；在查明采前地质条件的基础上，从物理机制角度揭示深部原位开发过程中围岩地质体响应特征和损害规律，阐明原位开发中岩体工程地质力学行为，构建原位开发地质条件动态评价模型，形成原位开发减损保障策略和方法，提出原位开发空间的再利用途径，并以煤炭地下气化和地下热解2种开发模式为例阐述了原位开发阶段性，明确了原位开发区设计的地质条件要素，强调开发过程中实时动态监测和评价围岩地质体响应保证开发区密封性与安全性，实现地质条件时空演化的评价及地质风险可控性，此外注重协同开发深部热能与共伴生资源，实现残余资源利用和地下空间再利用。煤炭原位地质保障研究体现了资源赋存条件、地质环境约束、原位开发技术、地质风险防控、资源协同开发等层面的要求，突出了原位扰动条件下的地质条件变化，强调开发扰动与地质体结构的整体研究，理解原位开发时空效应范畴的多相场耦合损伤机制，从多圈层角度揭示原位开发扰动效应下地质风险模式，破解资源开发与地质环境制约之间矛盾，对于推动未来煤炭低碳开发，实现煤炭工业高质量发展具有重要的理论和实践指导意义。
关键词：深埋煤层;;原位开发;;碳中和;;地质储能
基金资助：国家自然科学基金项目(42330808,42272209,41972288);; 陕西省“两链”融合重点专项(2023-LL-QY-05)
