吳曉燕

（中煤科工集團(tuán)重慶設(shè)計研究院有限公司，重慶 416000）

瓦斯利用技術(shù)現(xiàn)狀及其潛力

吳曉燕

（中煤科工集團(tuán)重慶設(shè)計研究院有限公司，重慶 416000）

在進(jìn)行煤礦作業(yè)的過程中，應(yīng)該加強(qiáng)礦井的通風(fēng)工作，有效地防止煤礦施工的過程中，發(fā)生瓦斯爆炸。通過對煤礦進(jìn)行及時的通風(fēng)處理，不僅能夠有效地為煤礦地下不斷地輸送新鮮空氣，保證井下工作人員的生命安全，同時還可以有效地排除井下瓦斯及其他有害氣體，防止發(fā)生井下瓦斯爆炸的情況。但是，將井下大量的瓦斯排放到空氣中不僅會影響大氣環(huán)境，還會造成嚴(yán)重的資源浪費(fèi)。所以，國際清潔型能源的生產(chǎn)領(lǐng)域已經(jīng)加強(qiáng)對通風(fēng)瓦斯合理利用技術(shù)進(jìn)行研究與開發(fā)，并且已經(jīng)取得了一定的成效。

瓦斯利用技術(shù)；現(xiàn)狀；潛力

1 作為輔助燃料的技術(shù)及其應(yīng)用

1.1 燃?xì)廨啓C(jī)

在進(jìn)行煤塊開采的過程中，可以使用壓縮機(jī)，將煤礦中的通風(fēng)瓦斯通過燃?xì)廨嗇斔偷饺紵?。在燃燒室中可以將通風(fēng)瓦斯與主要的燃燒材料進(jìn)行點(diǎn)燃，這樣就可以有上的節(jié)省燃燒材料，降低燃燒材料的費(fèi)用。美國對這方面的研究較為深入，還有西北原來公司有收到開發(fā)了燃?xì)馄啓C(jī)的使用，通過相應(yīng)的條件使用煤礦中的瓦斯進(jìn)行燃燒發(fā)電。

1.2 內(nèi)燃發(fā)動機(jī)

內(nèi)燃發(fā)動動機(jī)有兩種，一種是迪塞爾發(fā)動機(jī)，另外一種是火花式發(fā)動機(jī)，兩種發(fā)動機(jī)都是使用燃?xì)獾娜紵齺磉M(jìn)行發(fā)電的。在煤礦開采的過程中，內(nèi)燃發(fā)動機(jī)可以有效地利用乏風(fēng)換取空氣，這樣可以有效地減少新鮮空氣的使用。就目前的情況看，煤礦瓦斯經(jīng)常被應(yīng)用到內(nèi)燃機(jī)輔助燃燒材料中。

1.3 其他輔助應(yīng)用技術(shù)

對于輔助的燃燒材料來講，需要在靠近風(fēng)池的位置進(jìn)行使用，這樣從某種程度上影響了煤礦通風(fēng)瓦斯的使用范圍。

2 瓦斯防治技術(shù)

2.1 瓦斯預(yù)測技術(shù)

加強(qiáng)對煤礦通風(fēng)瓦斯涌出量的預(yù)測，可以為煤礦的開采、井下的通風(fēng)設(shè)計、瓦斯抽采設(shè)計以及通風(fēng)瓦斯處理技術(shù)的管理提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。目前在對通風(fēng)瓦斯的涌出量進(jìn)行預(yù)測的過程中主要使用的是礦山統(tǒng)計法和分源預(yù)測的方法。礦山統(tǒng)計法主要是對本煤礦或者是相鄰煤礦實(shí)際瓦斯涌出量的相關(guān)資料進(jìn)行分析，經(jīng)過統(tǒng)計分析的方法得出煤礦井下瓦斯涌出的實(shí)際量及其變化規(guī)律，這樣可以有效地對新框鏡或者是新開采區(qū)域通風(fēng)瓦斯涌出量的進(jìn)行有效的預(yù)測，這種方法需要建立在強(qiáng)大的統(tǒng)計數(shù)據(jù)上，并且圖為新開采區(qū)域的通風(fēng)瓦斯量預(yù)測數(shù)據(jù)較為準(zhǔn)確。三元式預(yù)測方法主要是隨著我國通風(fēng)瓦斯含量的測定技術(shù)，以及對瓦斯儲存情況進(jìn)行分析，主要是在“七五”或者是“八五”期間提出的，并進(jìn)行了有效的建立。根據(jù)什，綠色方法的使用范圍可以將其分為地理勘察瓦斯含量預(yù)測方法和煤礦井下使用的煤礦通風(fēng)瓦斯含量的預(yù)測方法。

2.2 氧化發(fā)電技術(shù)

通過圖1可知，氧化發(fā)電技術(shù)主要是對煤礦通風(fēng)瓦斯的有效利用，這期間通過使用煤礦通風(fēng)瓦斯進(jìn)行氧化，所產(chǎn)生的熱量能夠應(yīng)用到供熱工程中，還可以將產(chǎn)生的熱量應(yīng)用的發(fā)電工程中。但是因為氧化發(fā)電技術(shù)，在使用的過程中需要使用到專業(yè)的配套汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)、氧化裝置等設(shè)備，所以資金的投入量較大。氧化發(fā)電技術(shù)在使用的過程中還存在著一定的問題，因此當(dāng)前國內(nèi)外瓦斯加熱發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用主要用于實(shí)驗研究之中，還沒有形成一定的技術(shù)應(yīng)用規(guī)模。這種技術(shù)的經(jīng)濟(jì)收益主要來源有兩個，一是生態(tài)效益，二是售電產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益。但是，這種技術(shù)應(yīng)用要求相對較高，投資大，成本回收期較長。

圖1 氧化發(fā)電方案技術(shù)

3 煤礦通風(fēng)瓦斯的應(yīng)用前景

隨著全球氣候變暖的情況越來越嚴(yán)重，人們逐漸意識到地球環(huán)境正在受到嚴(yán)重的破壞，人們的生存環(huán)境受到了嚴(yán)重的威脅。目前，在相關(guān)的協(xié)議當(dāng)中都加強(qiáng)了對全球氣候變暖這一重要問題的管理。在《京都議定書》中，149個國家針對全球氣候變暖這一問題進(jìn)行了協(xié)商，并通過了協(xié)議，希望可以通過該協(xié)議對全球范圍內(nèi)的氣候變暖情況進(jìn)行管理，有效地阻止全球氣候變暖的加劇。其主要的核心內(nèi)容是，對發(fā)達(dá)國家同發(fā)展中國家之間的節(jié)能減排成本投入方面進(jìn)行有效的協(xié)調(diào)，同時也有利于發(fā)展中國家利用煤礦瓦斯處理技術(shù)以及相應(yīng)的成本安排，從發(fā)達(dá)國家獲取相應(yīng)的資金，這樣可以有效的做到互利雙贏的目的。就目前的情況看我國排放到空氣中的甲醛已經(jīng)達(dá)到了170億m，如果加強(qiáng)對煤礦通風(fēng)瓦斯的事重復(fù)利用，可以有效地實(shí)現(xiàn)節(jié)約能源的目的。從統(tǒng)計數(shù)字上來看，加強(qiáng)對煤礦通風(fēng)瓦斯處理技術(shù)的應(yīng)用，能夠有稍的保證生態(tài)環(huán)境，具有一定的環(huán)保效應(yīng)。

通常情況下，煤礦通風(fēng)瓦斯產(chǎn)生安全隱患的原因主要是因為煤礦井下的通風(fēng)力度不夠，通過加強(qiáng)對煤礦礦瓦斯的使用能夠有效的緩解安全事故的發(fā)生。加強(qiáng)對煤礦通風(fēng)瓦斯的利用，能夠?qū)崿F(xiàn)集體的結(jié)凈排放，有效的緩解全球氣候變暖。煤礦通風(fēng)瓦斯的處理技術(shù)，能夠有效地改善煤礦井下通風(fēng)過程中的超額支出情況，有效的緩解經(jīng)濟(jì)效益降低或者是沒有經(jīng)濟(jì)效益的局面，提高了煤礦井下通風(fēng)的經(jīng)濟(jì)效益。

通過上述可以發(fā)現(xiàn)，煤礦通風(fēng)瓦斯在使用中具有非常高的價值，應(yīng)該加強(qiáng)對煤礦風(fēng)瓦斯的開發(fā)及利用的重視，加強(qiáng)對煤礦通風(fēng)瓦斯利用技術(shù)的研發(fā)與宣傳，讓人們充分的認(rèn)識到煤礦通風(fēng)瓦斯具有較高的使用效率，能夠有效地減少能源的消耗。但是就目前的情況來看，我國煤礦通風(fēng)瓦斯的使用技術(shù)并不是很完善，科學(xué)研究人員及相關(guān)的生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)應(yīng)該加強(qiáng)對煤礦通風(fēng)瓦斯利用技術(shù)的研究，從我國現(xiàn)階段的國情出發(fā)，加強(qiáng)對煤礦通風(fēng)瓦斯利用技術(shù)的研究。

[1] 吳向東，周占威.以提高瓦斯利用率為目的電廠發(fā)電量全市場化考核在龍山礦的實(shí)踐與探索[J].中國高新技術(shù)企業(yè)，2012，（01）.

Current Situation and Potential of Gas Utilization Technology

Wu xiao-yan

During the process of coal mine operation，the ventilation work of the mine should be strengthened to effectively prevent the gas explosion during the construction of the coal mine.Through the timely ventilation of the coal mine，not only can effectively transport fresh air for the coal mine underground，effectively ensure the safety of underground staff，but also can effectively remove the underground gas and other harmful gases to prevent the occurrence of underground gas explosion Case.However，a large amount of underground gas emissions into the air will not only affect the atmospheric environment，but also cause serious waste of resources. Therefore，the international clean energy production areas have been strengthened on the rational use of ventilation and gas technology research and development，and has achieved some success.

gas utilization technology；status quo；potential

TD712

：A

：1003–6490（2017）04–0070–02

2017–04–01

吳曉燕（1984—），男，重慶長壽人，工程師，主要從事燃?xì)庀嚓P(guān)的技術(shù)及管理工作。