文章摘要:煤炭作为我国主体能源地位短期内难以改变，但煤炭工业发展面临着“碳达峰，碳中和”目标的新挑战，积极推动煤炭资源绿色开采与低碳利用，充分发挥煤炭安全供给的兜底作用，是保障国家能源安全的重大现实需求。而CO₂排放是煤炭工业可持续发展面临的最大制约，探索大规模、低成本CO₂封存技术是煤炭资源低碳化利用必须面对及破解的难题。在对煤层自然封存CO₂和CO₂气藏赋存地质条件研究基础上，探讨和展望利用煤炭开采、地下气化及原位热解等形成的扰动空间进行CO₂地下封存的技术途径，并明确了实现CO₂地下高效封存的必备条件：① 煤层上部存在不受开采扰动影响的地质密闭层是实现煤矿扰动空间CO₂封存的先决要求；② 构建功能性充填空间是实现CO₂地下封存的核心工作；③ 由功能性充填体围限的碎裂岩体、气化煤灰及热解半焦等封存载体物性特征是影响CO₂封存量及封存效果的重要因素。据此，剖析了进行CO₂地下封存亟待解决的技术难题：① 实现CO₂地下封存的地质条件及评价方法；② 构建CO₂封存空间的材料与工程技术；③ 煤炭开采、气化及热解扰动范围探测与CO₂封存潜力评价；④ CO₂充注与封存效果监测及评估。在此基础上，针对煤炭开采、地下气化及原位热解过程中形成的扰动空间特点，分别提出了煤层采空区碎裂岩体、煤地下气化灰渣及碎裂岩体、煤原位热解半焦进行CO₂地下封存的实现途径。

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论文DOI:10.13225/j.cnki.jccs.YG21.1872

论文分类号:X701;TD82