基于生命周期评价的高寒高海拔露天金属矿山碳排放核算及降碳路径研究

摘要

随着常规资源日益枯竭，高寒高海拔矿山的开发成为保障资源供给与推动产业升级的战略选择.然而，在全球气候变化及“双碳”战略背景下，采矿业作为高能耗、高排放的重要基础产业，面临严峻的低碳转型挑战.高寒高海拔矿区因低温低压环境导致燃料燃烧效率、炸药爆破效率及设备性能显著低于常规区域，需额外消耗能源并产生更高碳排放.为精准、科学核算高寒高海拔露天金属矿山碳排放量，制定合理降碳路径，实现矿山开采设计源头减量.本文基于生命周期评价框架，系统识别高寒高海拔露天矿山全流程碳排放源，界定采场尺度的碳排放核算边界，综合分析高海拔气压、氧气含量对燃料燃烧及爆破效果的约束机制.基于分析结果构建了融合高海拔参数、设备性能参数、开采设计参数及碳排放因子的多因素耦合碳排放核算模型，揭示矿山全流程开采环节–设备运行–碳排放溯源的协同机制.以新疆某高寒露天金属矿山为案例，开展模型应用及降碳路径优化分析，基于矿山三维块体模型定量评估单位质量矿岩排放量及全年排放总量，并结合矿山实际运营条件，从宏观政策调控与微观生产优化双重视角，提出适应高寒高海拔环境的低碳发展策略.研究成果为高寒高海拔露天金属矿山碳排放核算、节能降耗及绿色转型提供了理论依据与数据支撑，对“双碳”目标下矿业绿色低碳发展具有重要参考价值.

关键词

高寒高海拔 / 生命周期评价 / 碳排放核算 / 碳减排 / 块体模型

基金资助

国家重点研发计划资助项目（2022YFC2903905）