摘要：煤礦瓦斯火災及爆炸是導致重大煤礦瓦斯事故的重要原因之一，然而只要對其進行合理的開發(fā)利用就可以變廢為寶，使其成為重要的資源，同時通過“以用促抽”來促進煤礦的安全生產(chǎn)。本文主要對我國煤層氣資源儲備情況進行分析，并著重對其具體開發(fā)利用途徑與重要性進行探討研究。

關(guān)鍵詞：煤層氣；開發(fā)利用；意義

一、煤層氣（煤礦瓦斯）資源情況及其危害性

煤層氣（煤礦瓦斯）的主要成分是甲烷，我國是世界上煤層氣資源最豐富的國家之一，全國陸上煤田埋深2000m以淺的煤層氣資源量為36.7萬億m3相當于450億噸標準煤，其中貴州省為3.15萬億m3，相當于38億t標準煤。

瓦斯是我國煤礦事故的罪魁禍首，在煤炭開采過程中容易產(chǎn)生四大危害：一是會燃燒，引起礦井火災；二是會爆炸，導致礦毀人亡；三是濃度過高時會導致人員缺氧窒息、甚至死亡；四是會發(fā)生煤與瓦斯突出，摧毀、堵塞巷道，甚至引起人員窒息死亡、瓦斯爆炸。

瓦斯其溫室效應是二氧化碳的21倍以上，如果直接排放到大氣中，對生態(tài)環(huán)境破壞性極強，將導致氣候變暖，嚴重影響全球生態(tài)環(huán)境。同時，瓦斯又是一種優(yōu)質(zhì)、潔凈、環(huán)保的高熱值能源，若把它充分利用起來，既能很大程度的緩解我國對能源需求的壓力，又能促進煤礦安全，保護生態(tài)環(huán)境等，帶來多重效益。

二、煤層氣（煤礦瓦斯）利用途徑

（一）可以作為民用和工業(yè)燃料

由于瓦斯的燃燒熱值高，而且瓦斯不含煤炭干餾物質(zhì)，不需凈化裝置進行處理，不腐蝕、不堵塞輸氣設(shè)備和管道，因此是極好的民用燃氣。同時還可作為燃氣鍋爐燃料，給居民及工業(yè)供熱。該部分瓦斯?jié)舛纫笤?0%以上。

（二）利用內(nèi)燃機發(fā)電，實現(xiàn)熱電聯(lián)產(chǎn)

由于利用內(nèi)燃機燃燒做功帶動發(fā)電機發(fā)電的瓦斯利用技術(shù)日趨成熟，特別是低濃度瓦斯發(fā)電技術(shù)的推廣應用，使瓦斯發(fā)電項目得到了快速發(fā)展。目前可以做到瓦斯?jié)舛认孪拊?%左右均可以利用來發(fā)電，同時還可以利用瓦斯發(fā)電的煙氣余熱加工熱水或再進行熱電聯(lián)產(chǎn)，進一步提高瓦斯利用的熱效率。該利用途徑基本上可以將煤礦抽放出來的大部分瓦斯利用完。

（三）瓦斯提純制天然氣

可以將濃度較高的煤礦瓦斯進行提純制成天然氣，這樣可以進一步提高煤礦瓦斯的附加值和應用范圍，目前成熟的提純工藝有變壓吸附法和深冷液化法。貴州盤江煤層氣開發(fā)利用有限責任公司在金佳煤礦建成一座“金佳低濃度瓦斯提純制天然氣工業(yè)化示范項目”，產(chǎn)品氣為CNG；在山腳樹礦建成一座“高濃度瓦斯深冷液化制LNG工業(yè)化示范項目”，產(chǎn)品氣為LNG。上述兩個項目技術(shù)工藝論證均取得了成功。瓦斯制成天然氣后將可以利用到更多的領(lǐng)域。

（四）乏風氧化實現(xiàn)熱電聯(lián)產(chǎn)

可以將煤礦抽放瓦斯和通風瓦斯（瓦斯?jié)舛?.4%左右）混合至瓦斯?jié)舛葹?%左右，利用氧化技術(shù)進行氧化燃燒，產(chǎn)生高溫煙氣，從而加熱鍋爐產(chǎn)生蒸汽進行熱電聯(lián)產(chǎn)，從而實現(xiàn)煤礦瓦斯零排放的目標。目前該技術(shù)已經(jīng)成熟，但由于其經(jīng)濟性較差而沒有推廣利用。目前抽放利用主要以低濃度瓦斯發(fā)電方式為主。

三、瓦斯利用項目推廣的意義和必要性

（一）落實國家政策，鼓勵煤層氣（煤礦瓦斯）的綜合利用

目前，國務院辦公廳、財政部、稅務總局等部門先后下發(fā)了瓦斯抽采利用補貼、減稅、并網(wǎng)接入等方面的優(yōu)惠政策，為煤礦瓦斯的開發(fā)利用提供了良好的政策基礎(chǔ)。各省區(qū)也結(jié)合自身實際情況下達了促進利用的政策，貴州省以黔能源（2017）61號文下達了貴州省對瓦斯利用及項目建設(shè)等進行相應的資金補貼標準。

（二）節(jié)約能源，緩解國家經(jīng)濟發(fā)展對能源的需求壓力

我國國民經(jīng)濟的快速發(fā)展對能源的需求越來越大。2016年天然氣在一次能源消費結(jié)構(gòu)中占比達到6.4%。中國要想保持經(jīng)濟持續(xù)快速的增長，必須調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，保障能源的合理供應。而煤層氣（煤礦瓦斯）作為一種優(yōu)質(zhì)環(huán)保的非常規(guī)天然氣，其發(fā)熱量高，每標方煤層氣（煤礦瓦斯）相當于9.5度電、1.2kg標準煤、1公斤柴油、接近0.8公斤液化石油氣、1.11.3公升汽油。因此，加速煤層氣（煤礦瓦斯）開發(fā)利用能夠一定程度緩解我國能源上對石油、天然氣的依賴。因此，充分利用煤層氣資源，可以緩解我國國民經(jīng)濟發(fā)展中的能源供求矛盾，對改善我國的能源結(jié)構(gòu)、提高我國潔凈能源的利用率具有重要的現(xiàn)實意義。

（三）減少溫室氣體排放，保護大氣環(huán)境，獲得國際或國內(nèi)碳減排收益

瓦斯是一種重要的溫室效應氣體，其溫室效應是C02的21倍。我國因采煤每年向大氣排放瓦斯量達70～90億m3，居世界第一，大量的瓦斯氣抽出后直接排入大氣，將對地球環(huán)境造成嚴重的不良影響。瓦斯利用項目可以開發(fā)成為CDM項目，最終簽發(fā)成CERs指標可以到國際上進行銷售，只是近年來由于發(fā)達國家經(jīng)濟的疲軟，造成CERs的價格直線下跌，由2010年的15歐元/噸左右，降至現(xiàn)在的0.4歐元/噸左右。但由于目前國內(nèi)碳減排市場的興起，也可以將項目開發(fā)成國內(nèi)碳減排項目，目前國內(nèi)CCERs指標的價格在8元/噸左右。通過瓦斯利用項目的開發(fā)建設(shè)，一方面實現(xiàn)了減少碳排放，另一方面也通過銷售碳指標增加項目的收益。

（四）以利用促抽采，以抽采保安全、提效率

據(jù)統(tǒng)計，瓦斯事故在煤礦事故中占比達到77%左右。很多瓦斯事故的發(fā)生均是因為現(xiàn)場瓦斯治理人員沒有嚴格按照規(guī)范執(zhí)行、虛報瓦斯抽放參數(shù)、管理不到位等原因造成的。通過瓦斯利用項目的運行，可以更好促進煤礦瓦斯抽放治理工作，同時也可實時監(jiān)督煤礦的瓦斯抽放情況，真正實現(xiàn)“以用促抽保安全”的目的。將煤礦原來廢棄排放的瓦斯高效利用，可以有效提高煤礦的瓦斯抽放效率，降低能耗，同時還可以節(jié)能減排，享受利用補貼，有效提升煤礦的效益。

參考文獻：

[1]張國昌.煤礦瓦斯發(fā)電技術(shù)綜述[J].車用發(fā)動機，2008（5）：915.

[2]羅申國.煤礦瓦斯發(fā)電行業(yè)發(fā)展狀況分析[J].煤礦現(xiàn)代化，2016，（4）：121123.

[3]高英獻.煤礦瓦斯發(fā)電的應用及產(chǎn)業(yè)發(fā)展[J].管理觀察，2010（18）：39.

作者簡介：陳忠寧（1973），貴州盤縣人，本科，工程師，主要從事煤層氣（煤礦瓦斯）的開發(fā)利用工作。