近日，我校资源与环境工程研究所程芳琴教授团队提出了“全固废矿化烟气CO₂制备注浆材料用于煤矿采空区充填”的新思路。研究成果以“CO₂ Mineralized Full Solid Waste Cementitious Material for Coal Mine Goaf Filling and Carbon Sequestration Potential Assessment”为题，发表于国际工程类权威期刊ENGINEERING。资源与环境工程研究所教师王波和成怀刚为共同第一作者，程芳琴教授为唯一通讯作者，狄子琛、宋慧平、张东柯为合作作者。

全固废矿化CO₂注浆材料充填煤矿采空区示意图

研究团队通过在全固废（粉煤灰、电石渣和赤泥）制浆过程中直接矿化模拟烟气CO₂ (低浓度，含量约15%)，制备了28天抗压强度和固碳能力分别高达14.9 MPa和14.4 kg/t的全固废注浆材料，满足采空区注浆充填需求。研究发现，该注浆材料的内部缺陷更少、孔隙率更低、孔径更小，抗压强度比未进行CO₂矿化的相应注浆材料提高了32.2%，流动度提升了10.8%。潜力分析表明，将该技术用于黄河流域典型省份煤矿采空区注浆充填可固定CO₂约1.8亿吨。该成果对煤炭绿色低碳发展与碳中和具有重大意义。

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.eng.2025.02.017