我國煤礦瓦斯綜合利用發(fā)展現(xiàn)狀及建議摘要：全球性的氣候變化大會到世界各國的低碳發(fā)展，碳減排已經(jīng)成為全球共同的意愿和緊迫要求。我國一直是應對氣候變化的有力推動者和重要實踐者，通過頂層設計、產(chǎn)業(yè)升級、結(jié)構(gòu)調(diào)整、節(jié)能減排等手段落實溫室氣體減排責任。我國是煤炭生產(chǎn)大國，國有煤礦瓦斯及高瓦斯礦井占礦井總數(shù)的46%，每年因開采煤炭產(chǎn)生的大量的瓦斯氣體，其中乏風瓦斯的排放占90%左右，而乏風瓦斯CH4濃度一般低于1%，直接利用難度較大，而且其量大面廣，是今后瓦斯利用技術開發(fā)的重點。關鍵詞：煤礦瓦斯；排放；綜合利用引言通過分析我國煤礦瓦斯分布、來源、數(shù)量和利用途徑，以及存在的一些問題，提出礦井瓦斯減排相關技術、處置方式及建議，為煤炭行業(yè)碳減排和碳核準提供基礎數(shù)據(jù)和支撐。煤礦瓦斯綜合利用技術的現(xiàn)狀以全球的角度而言，煤礦瓦斯的使用大多運用于民用、發(fā)電、工業(yè)燃料乃至化工原材料當中。由于煤礦大部分處于較為偏僻之處，瓦斯民用項目需覆蓋于諸多中低壓管網(wǎng)及入戶管網(wǎng)當中，具有較大的投資成本，而且民用耗費瓦斯的氣量不大，無法實現(xiàn)相應的規(guī)模，所以瓦斯民用項目在回收成本方面較為艱難。在瓦斯發(fā)電的運用方面則為當前純熟的內(nèi)燃機技術，只對內(nèi)燃機的進氣系統(tǒng)以及燃料的供給系統(tǒng)給予改革，技術較為穩(wěn)定，投資不大，回報率較高，時間較短。瓦斯發(fā)電已經(jīng)變成當前煤礦瓦斯運用的一個重要方面。因為煤礦瓦斯在開采的方式方面具有一定的差異，煤礦瓦斯的CH4含量則具有一些差別，其使用技術也存在差異。首先，透過地面鉆井開采，開采的CH4濃度超過90%的煤礦瓦斯，當前約為煤礦瓦斯總數(shù)的1%，在成分特性方面與天然氣較為相似。這一氣體可通過天然氣發(fā)電設備給予發(fā)電，或當作民用燃料及化工原材料，技術方面較為簡便并純熟。其次，透過井下瓦斯抽采系統(tǒng)與地面輸氣系統(tǒng)，開采出的CH4濃度范疇大多為3%?80%區(qū)間的煤礦瓦斯，當前約為煤礦瓦斯總量的15%左右，而大部分濃度均小于30%，因為會具有爆炸的危險，通常對其運用均控制在濃度為30%以上。濃度為6%?30%的運用則屬于一個難點，當前我國一些企業(yè)已經(jīng)具備這一技術，而且已經(jīng)在我國諸多省、市、自治區(qū)的煤礦中給予使用，獲得了驕人的經(jīng)濟效益與社會效益。再次，透過煤礦通風排放的煤礦瓦斯，CH4的含量均在1%以下,被稱作風排瓦斯，也被稱為乏風。這方面煤礦瓦斯因為CH4的濃度較低，運用技術具有較大的難度，大致均被排空。我國相應企業(yè)正在對這方面瓦斯加以處理與運用。煤礦瓦斯綜合利用技術研究高濃度瓦斯氣發(fā)電機組燃氣內(nèi)燃機發(fā)電機組發(fā)展過程中，高濃度瓦斯是最先發(fā)現(xiàn)的領域,對于該技術相關企業(yè)發(fā)明了專利項目，即電控燃氣混合器，為后期瓦斯利用領域的發(fā)展奠定基礎。整體而言，現(xiàn)如今機組技術已經(jīng)非常成熟，然而因為瓦斯在濃度以及氣壓方面存在一些缺陷，所以在2001年研發(fā)了電控燃氣混合器，將核心技術問題加以解決,并為瓦斯機組推廣提供了動力。低濃度瓦斯氣發(fā)電機組以高濃度瓦斯發(fā)電機組為前提研發(fā)了低濃度瓦斯發(fā)電機組，在這一范圍內(nèi)瓦斯包括了CH4爆炸極限濃度。這期間首先要解決的問題便是瓦斯如何實現(xiàn)安全輸送，為了解決該問題，不僅要對電控燃氣混合技術進行調(diào)整,也需要優(yōu)化其他關鍵技術，排除低濃度瓦斯發(fā)電機組推廣過程中面臨的阻礙。煤礦乏風氧化技術與氧化熱利用技術乏風占據(jù)了煤礦瓦斯排放量的3/4，這一能源的充分利用是需要深入研究的關鍵性內(nèi)容。2006年至今，針對乏風能源的利用有關專家展開了實質(zhì)性探索,針對所得到的成果也組織了試驗,獲得非常好的成效。當前關于乏風的技術已經(jīng)進入到試驗階段,例如煤礦乏風氧化技術與氧化熱利用技術，以此為根據(jù)研發(fā)了煤礦乏風甲烷氧化設備，在實際作業(yè)中得到廣泛應用。建議3.1對于不同煤層氣（煤礦瓦斯）開發(fā)利用項目實行分類有差別的財政補貼。對于煤層氣資源賦存條件復雜、煤層滲透率較低或地處“三軟”煤層礦區(qū)，由于煤層氣（煤礦瓦斯）抽采難度大、抽采成本高，建議對此類地區(qū)提高財政補貼的標準，可在中央財政補貼的標準基礎上上調(diào)20%的補貼額度，以鼓勵煤炭企業(yè)開展煤層氣（煤礦瓦斯）開發(fā)利用項目的積極性。由于低濃度瓦斯和通風瓦斯利用項目投資風險大、經(jīng)濟效益差，為了增加清潔能源供應、減少溫室氣體排放，國家對此類項目也加大財政補貼標準，可在中央財政補貼的標準上調(diào)40%的補貼額度。3.2加大低濃度煤礦瓦斯利用技術研究。“十二五”以來，我國煤礦高瓦斯抽采量迅速增加，但瓦斯利用率卻較低，出現(xiàn)這種現(xiàn)象的一個重要原因就是由于我國煤層氣資源賦存條件復雜，煤層滲透率較低，抽采出的煤礦瓦斯中，低濃度瓦斯（CH4體積分數(shù)＜30%）占很大比例，目前缺少低濃度瓦斯的有效利用方式而被直接排放到大氣中，導致瓦斯利用率下降。國家應在低濃度瓦斯利用方面加大科研力度，研發(fā)多途徑、高效率利用低濃度瓦斯的方式。從溫室氣體減排的角度考慮，目前CH4體積分數(shù)在30%以上的煤礦瓦斯約占煤礦甲烷總產(chǎn)量（涌出量）的7%左右，這部分氣體的利用技術相當成熟，利用成本低、效益好，可廣泛用于發(fā)電、民用、化工、汽車燃料等，但減排潛力很小。CH4體積分數(shù)在30%以下的煤礦甲烷量約占煤礦甲烷總產(chǎn)生量的90%以上，每年產(chǎn)生量約在170億m3以上，特別是CH4體積分數(shù)低于9%的煤礦甲烷，利用潛力非常巨大。因此，從溫室氣體減排角度考慮，重點推薦的技術包括：低濃度煤礦甲烷發(fā)電技術（9%~30%）、超低濃度煤礦甲烷發(fā)電技術（4%~9%）和乏風氧化梯級利用技術（低于1%）。濃度在1%~4%的煤礦甲烷，可以混摻到乏風當中進行梯級利用，或者混摻到其他高濃度當中進行利用。結(jié)束語煤礦瓦斯綜合利用可以實現(xiàn)“以利用促抽采、以抽采促安全”的煤礦良性循環(huán)發(fā)展。為減少污染和緩解電力能源緊張、為煤礦企業(yè)的循環(huán)經(jīng)濟建設做出更大的參考文獻祿利剛.節(jié)能減排視角下我國瓦斯的抽采和綜合利用[A].《煤炭科學技術》雜志社、國家安全生產(chǎn)專家組煤礦組、中國煤炭工業(yè)技術委員會煤礦安全專家委員會.全國煤礦井下安全避險及瓦斯治理技術理論與實踐[C].《煤炭科學技術》雜志社、國家安全生產(chǎn)專家組煤礦組、中國煤炭工業(yè)技術委員會煤礦安全專家委員會:《煤炭科學技術》編輯部,2011:6.張浩然.煤礦瓦斯抽采技術研究及應用[D].太原理工大學,2011.⑶凌超發(fā),譚榜平.宜賓市煤礦瓦斯利用存在的問題及對策J].礦業(yè)安全與環(huán)保,2010,37(05):76-77+80.⑷劉平