廢棄煤礦煤層氣再利用前景廣闊

2017-10-16 17:15:11 左前明的黑金視野　點(diǎn)擊量：評(píng)論 (0)

廢棄煤礦瓦斯是指因煤炭資源枯竭、不符合安全生產(chǎn)條件或其他產(chǎn)業(yè)技術(shù)政策等原因，按相關(guān)規(guī)定程序而關(guān)閉煤礦中殘存在剩余煤層、圍巖及井下空間的吸附及游離態(tài)的甲烷資源。廢棄煤礦瓦斯?jié)舛纫话阍?0%～70%，作為清

廢棄煤礦瓦斯是指因煤炭資源枯竭、不符合安全生產(chǎn)條件或其他產(chǎn)業(yè)技術(shù)政策等原因，按相關(guān)規(guī)定程序而關(guān)閉煤礦中殘存在剩余煤層、圍巖及井下空間的吸附及游離態(tài)的甲烷資源。廢棄煤礦瓦斯?jié)舛纫话阍?0%～70%，作為清潔能源可用于發(fā)電、供熱、民用和工業(yè)用燃?xì)獾确矫?。開(kāi)發(fā)廢棄煤礦瓦斯具有安全、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和社會(huì)多重效益。一是能源增加清潔能源，緩解能源供應(yīng)緊張局面，推動(dòng)礦區(qū)可持續(xù)發(fā)展；二是降低井下密閉空間瓦斯儲(chǔ)存壓力，減少瓦斯從井筒或地表裂縫逸出，削除對(duì)生命和財(cái)產(chǎn)安全的威脅；三是因甲烷是一種強(qiáng)烈的溫室氣體，開(kāi)展此類(lèi)項(xiàng)目，可有效減少溫室氣體的排放；四是可提供新的就業(yè)機(jī)會(huì)，開(kāi)成新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)，有利于礦區(qū)轉(zhuǎn)型升級(jí)。

1國(guó)外廢棄煤礦瓦斯開(kāi)發(fā)利用現(xiàn)狀

煤炭是一種廉價(jià)易得的化石能源，但是，近年來(lái)各國(guó)對(duì)氣候變化和環(huán)境保護(hù)日益重視，新型清潔能源增長(zhǎng)迅速，導(dǎo)致大量煤礦被關(guān)閉，其中包括大量的瓦斯井工煤礦。為防治煤礦關(guān)閉后瓦斯事故，增加清潔能源供應(yīng)，英德美等國(guó)非常重視廢棄煤礦瓦斯利用，出臺(tái)了一系列優(yōu)惠政策鼓勵(lì)企業(yè)開(kāi)展廢棄煤礦瓦斯開(kāi)發(fā)利用項(xiàng)目。

1.1英國(guó)

英國(guó)煤炭開(kāi)采歷史悠久，曾是全球重要的產(chǎn)煤大國(guó)。但隨著世界能源生產(chǎn)消費(fèi)結(jié)構(gòu)的變化、英國(guó)北海油田的開(kāi)發(fā)，英國(guó)煤炭產(chǎn)量持續(xù)大幅下降。2015年英國(guó)政府關(guān)閉了最后一座井工煤礦（凱靈利煤礦）。

英國(guó)早在1954年就開(kāi)始廢棄煤礦瓦斯開(kāi)發(fā)利用研究，其開(kāi)發(fā)利用技術(shù)處于世界領(lǐng)先地位。2014年英國(guó)廢棄煤礦總瓦斯涌出量9000萬(wàn)立方米，其中約7000萬(wàn)立方米被回收利用，有15個(gè)正在運(yùn)行或在建的廢棄煤礦瓦斯發(fā)電項(xiàng)目，總裝機(jī)容量約52兆瓦。

英國(guó)曼斯菲爾德廢棄煤礦瓦斯利用項(xiàng)目

考察英國(guó)廢棄煤礦瓦斯利用項(xiàng)目

1.2德國(guó)

德國(guó)二十世紀(jì)六十年代以來(lái)，受石油產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展和環(huán)境保護(hù)等因素影響，德國(guó)煤礦開(kāi)采業(yè)受到較大沖擊，大量井工煤礦關(guān)閉，從業(yè)人員從300萬(wàn)人減少到5000人，2015年剩余的3個(gè)井工煤礦也被計(jì)劃于2018年之前全部關(guān)閉。

目前，德國(guó)擁有17個(gè)廢棄煤礦瓦斯抽采利用項(xiàng)目，瓦斯發(fā)電裝機(jī)容量185兆瓦，瓦斯年抽采量2.5億立方米，抽采濃度為15%-70%，年發(fā)電量10億千瓦時(shí)。

北萊茵威斯特法利亞廢棄煤礦瓦斯發(fā)電廠

考察德國(guó)廢棄煤礦瓦斯利用并與德國(guó)專(zhuān)家技術(shù)交流

1.3美國(guó)

美國(guó)是世界上廢棄煤礦瓦斯抽采利用商業(yè)化最成功的國(guó)家，也是世界上首個(gè)將廢棄煤礦瓦斯排放量計(jì)算在溫室氣體排放總量?jī)?nèi)的國(guó)家。根據(jù)《2013美國(guó)溫室氣體排放清單》數(shù)據(jù)，2011年美國(guó)共建設(shè)38個(gè)廢棄煤礦開(kāi)展瓦斯抽采利用項(xiàng)目，利用的煤礦瓦斯總量約1.6億立方米，其中近60%的項(xiàng)目分布在伊利諾斯州的煤炭盆地中。

2我國(guó)廢棄煤礦瓦斯開(kāi)發(fā)利用前景

2.1我國(guó)廢棄煤礦數(shù)量多

我國(guó)煤礦在1997年曾多達(dá)8.2萬(wàn)處，隨著能源結(jié)構(gòu)調(diào)整和煤炭產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，以及瓦斯治理和小煤礦整頓關(guān)閉的持續(xù)開(kāi)展，煤礦數(shù)量不斷減少，廢棄煤礦數(shù)量大量增加。

據(jù)統(tǒng)計(jì)2000～2015年全國(guó)累計(jì)關(guān)閉煤礦1.8萬(wàn)余處。關(guān)閉煤礦主要位于在山西、湖南、貴州、四川、云南、黑龍江、重慶、河北、遼寧和陜西省10個(gè)?。ㄊ校?，這些省份將成為下一步廢棄煤礦瓦斯開(kāi)發(fā)的重點(diǎn)省份。

我國(guó)煤礦數(shù)量變化情況

2.2資源量大

早前中國(guó)礦業(yè)大學(xué)桑樹(shù)勛教授研究預(yù)測(cè)：中國(guó)井工開(kāi)采方式下殘煤資源總量為582.7億噸。中國(guó)殘煤賦存煤層氣資源總量在1132.7-2187.2億m3之間。但是根據(jù)目前專(zhuān)家研究，普遍認(rèn)為廢棄煤礦瓦斯資源量巨大，有近萬(wàn)億立方米，極具開(kāi)發(fā)價(jià)值。

2.3我國(guó)鼓勵(lì)項(xiàng)目開(kāi)發(fā)

我國(guó)政府也十分重視廢棄煤礦瓦斯開(kāi)發(fā)與利用，“煤礦瓦斯防治部際協(xié)調(diào)領(lǐng)導(dǎo)小組”在2016年就明確提出年度重點(diǎn)工作之一是“開(kāi)展報(bào)廢煤礦瓦斯開(kāi)發(fā)利用研究工作，制定煤層氣勘探開(kāi)發(fā)利用管理辦法，解決煤層氣項(xiàng)目推進(jìn)中的問(wèn)題。”

在我國(guó)“煤層氣（煤礦瓦斯）開(kāi)發(fā)利用‘十三五’規(guī)劃”中明確提出要加強(qiáng)廢棄煤礦瓦斯利用工作，在大力實(shí)施煤礦瓦斯抽采示范工程的第六條提出：建設(shè)廢棄礦井殘余瓦斯抽采利用示范工程，選擇殘存瓦斯資源多、具備可持續(xù)抽采條件的廢棄礦井，建設(shè)一批示范工程，研發(fā)推廣廢棄礦井殘余瓦斯抽采利用技術(shù)。

中國(guó)工程院2017年重大咨詢(xún)項(xiàng)目“我國(guó)煤礦安全及廢棄礦井資源開(kāi)發(fā)利用戰(zhàn)略研究”中，也將廢棄煤礦瓦斯資源開(kāi)發(fā)利用作為一個(gè)重要的專(zhuān)題開(kāi)展研究，其成果也將上升為國(guó)家戰(zhàn)略來(lái)實(shí)施。

“我國(guó)煤礦安全及廢棄礦井資源開(kāi)發(fā)利用戰(zhàn)略研究”啟動(dòng)會(huì)現(xiàn)場(chǎng)

3 幾點(diǎn)建議：

3.1我國(guó)應(yīng)加強(qiáng)煤礦關(guān)閉的相關(guān)政策標(biāo)準(zhǔn)研究，加快健全煤礦關(guān)閉管理法規(guī)、制定關(guān)閉技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，建立廢棄煤礦相關(guān)資料信息的管理及共享機(jī)制。

3.2加強(qiáng)基礎(chǔ)理論研究，開(kāi)展科技攻關(guān)。廢棄煤礦瓦斯開(kāi)發(fā)利用涉及廢棄煤礦蓋層封蓋能力評(píng)價(jià)、資源量評(píng)估、井下工程改造、礦井水涌出預(yù)測(cè)及控制技術(shù)等多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，急需加大研究力度。

3.3開(kāi)展示范項(xiàng)目建設(shè)工作。為實(shí)現(xiàn)煤礦瓦斯開(kāi)發(fā)利用十三五規(guī)劃目標(biāo)，應(yīng)加緊開(kāi)展示范項(xiàng)目建設(shè)，在礦業(yè)權(quán)、環(huán)保、安全等方面給予支持，先行先試，促進(jìn)示范工程建設(shè)。

專(zhuān)家簡(jiǎn)介:劉文革，煤炭信息研究院副院長(zhǎng)，長(zhǎng)期從事煤層氣產(chǎn)業(yè)政策和技術(shù)研究

責(zé)任編輯：lixin

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