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                                   瓦斯零排放：陜西彬長為中國煤礦安全做樣板

陜西日報：2013年5月24日第14版   鏈接地址：http://esb.sxdaily.com.cn/shtml/sxrb/20130524/v14.shtml

瓦斯零排放：陜西彬長為中國煤礦安全做樣板

在我國能源消費結構中煤炭占到70%以上，而在煤炭開采中瓦斯作為煤礦安全事故的“頭號”殺手，嚴重制約著煤礦的安全、高效生產。同時，大量煤層瓦斯隨著井下抽放和礦井通風排放到空氣中，不僅浪費了潔凈能源，而且污染了生態環境。

陜煤彬長礦業集團所屬的大佛寺煤礦在瓦斯治理和利用中，通過地面煤層瓦斯預抽及壓縮利用、井下瓦斯抽采及低濃度瓦斯發電和礦井通風瓦斯（乏風）綜合利用，實現了瓦斯零排放，走出了一條煤礦綠色開采和循環經濟發展之路，得到了國家能源局和社會各界的認可。

在省發改委能源局和陜西煤業化工集團的大力支持下，編制了《陜西彬長礦區瓦斯零排放規劃》。根據規劃，到2020年整個彬長礦區將實現瓦斯零排放。屆時，陜西彬長將成為中國煤礦安全的示范礦區。

瓦斯零排放——寄托著中國煤炭人的夢想

瓦斯作為煤礦安全事故的頭號“殺手”曾奪去了多少煤礦工人的生命，嚴重制約著我國煤炭工業安全健康的發展。國家提出煤礦瓦斯綜合治理和煤層氣開發利用十多年來，雖然取得一定成果，但瓦斯事故仍然是當前煤礦安全的重點問題，煤礦瓦斯利用率相對較低，特別

是在我國能源日趨緊張的背景下，大量的煤礦瓦斯燃燒排空，造成了環境污染和資源浪費，也加大了我國節能減排的壓力。

實現瓦斯零排放，使抽出的煤礦瓦斯能夠得到充分利用，不再排空，從而減少煤礦安全事故的發生和對大氣環境的污染。

據了解，我國高瓦斯和煤與瓦斯突出礦井4500余處。國有重點煤礦中，高瓦斯和煤與瓦斯突出礦井約占49.8％，煤與瓦斯突出和瓦斯涌出量大是制約煤礦安全生產的主要因素；煤礦瓦斯爆炸、瓦斯燃燒、煤與瓦斯突出等事故常有發生，每年因瓦斯事故死亡人數達數百人乃至上千人，造成極為嚴重的損失。加快煤礦瓦斯治理和利用，是確保我國煤炭工業安全健康發展的必由之路。

我國能源供需矛盾日益突出也亟須加快煤層氣（煤礦瓦斯）的開發利用。我國是世界上最大的能源生產和消費國家之一，保障能源供應對于國民經濟可持續發展和國家安全至關重要。目前，我國一次能源外依存度逐年增高。以天然氣為例：我國天然氣消耗量在總能源消

耗量中的比例已增加到11%，國內產量和需求矛盾突出，對外依存度逐年提高：2010年為16%，2011年達到24%，2012年提高到30%以上。預計到2015年，我國天然氣市場缺口將達到600億~800億立方，對外依存度的提高，進一步加劇了我國能源安全壓力。

在這種嚴峻形勢下，煤層氣（煤礦瓦斯）則是彌補常規天然氣供應不足的最理想的選擇。我國煤層氣資源非常豐富，據國土資源部最新的煤層氣資源評價結果，全國埋深2000米以淺煤層氣地質資源量為36.8萬億立方，超過了國內目前常規天然氣的地質資源量（35萬億立方），居世界第三位，可采資源量超過10萬億立方。煤層氣（煤礦瓦斯）的開發利用不僅可有效增加國內能源供應，還有利于優化能源結構，提高能源利用效率。

國家《煤層氣（煤礦瓦斯）開發利用“十二五”規劃》明確提出，到2015年末，煤層氣（煤礦瓦斯）產量300億立方，其中地面抽采160億立方，井下抽采140億立方，但是，目前就地面、井下瓦斯抽采煤層氣產量（2011年地面為23億立方，井下為92億立方）來說，煤層氣開發利用具有十分廣闊的空間。

煤層氣的開發利用也有利于緩解我國二氧化碳的減排壓力。

我國是煤炭開采和利用大國，據中國統計年鑒資料，中國煤炭產量由2000年12.99億噸增加到2011年的35.2億噸，增長了2.71倍，年均增長率約10%。隨著煤炭產量的逐年快速增長，每年我國煤礦向大氣中排放的瓦斯量也逐年增加，由2000年的88億立方增長到2011年280億立方。

加快煤層氣（煤礦瓦斯）開發，不斷提高利用率，可大幅度降低溫室氣體排放，保護生態環境。若將我國煤礦排放的280億立方瓦斯全部利用，則可以多獲得潔凈能源相當于標準煤3400萬噸，相當于我國西氣東輸一期工程輸氣量（120億立方）的2.33倍。按每利用1億立方甲烷相當于減排二氧化碳150萬噸計算，則相當于減排二氧化碳4.20億噸，對我國實現“十二五”減排目標具有重要意義。

瓦斯零排放——大佛寺煤礦走出煤炭綠色開采新模式

為了保障煤礦安全、有效利用資源和保護生態環境，近年來，陜煤彬長集團在省發改委能源局以及陜煤化集團的指導和支持下，圍繞大佛寺煤礦瓦斯治理，通過地面煤層瓦斯預抽及壓縮利用、井下瓦斯抽采及低濃度瓦斯發電和礦井通風瓦斯（乏風）綜合利用，實現了瓦

斯零排放，逐步摸索出煤礦綠色開采的創新模式。

在地面瓦斯預抽方面，彬長礦業集團從2009年起先后在大佛寺煤礦打了6口煤層氣開發試驗井，截至2012年，6口煤層氣井累計產氣量超過500萬立方。其中DFS-C01垂直參數井，自2011年10月2日轉為排采井以來，最高日產量超過1800立方。地面預抽產生了積極效果，抽采井控制范圍內煤層氣（瓦斯）采收率達到50%以上，結合井下瓦斯抽采，有效降低了煤層瓦斯含量和礦井瓦斯涌出量，減少了煤炭生產的瓦斯隱患，為礦井瓦斯防治探索了地面預抽的新途徑。

同時，彬長礦業集團先后在大佛寺煤礦建成并投運了8套井下瓦斯抽采系統，采用煤層瓦斯預抽、邊采（掘）邊抽和采后抽采等方法進行瓦斯抽采，2011年井下瓦斯抽采量為4495.57萬立方，2012年抽采量達到5000萬立方。

通過地面、井下一體化瓦斯抽采，最大限度地降低煤層瓦斯含量和礦井瓦斯涌出量，不僅從根本上解決了大佛寺煤礦瓦斯治理問題，更為難能可貴的是，彬長礦業集團在對所抽采的瓦斯進行充分利用方面走在全國的前面。

他們首先對地面抽采的瓦斯進行壓縮利用。大佛寺煤礦地面預抽瓦斯濃度高，甲烷含量一般在80%以上，與天然氣成分相當，加工處理后可作為優質的民用燃料、汽車燃料或工業原料等進行有效利用。早期通過單純的燃燒排空處理逐步被壓縮利用代替。目前，地面抽采的煤層氣（瓦斯）通過管道集中輸送到小型壓縮站，通過凈化壓縮向彬縣縣城銷售，截至2012年底，累計向彬縣銷售壓縮煤層氣（CNG）110萬立方。

針對大佛寺煤礦井下抽采的低濃度瓦斯（一般在1%～30%之間，平均為11%左右），彬長礦業集團投資約8432萬元，在大佛寺煤礦建成了裝機容量全國最大的低濃度瓦斯發電廠，年發電量7260萬千瓦時，每年消耗濃度8%～30%的瓦斯約2420萬立方，相當于減排二氧化碳超過36萬噸。該項目2009年初建成投產，截至2012年底，已累計發電1億千瓦時，取得了良好的經濟效益和環境效益。

該項目是我省首家被國家發改委確定的CDM（清潔發展機制）項目，2009年10月在聯合國CDM項目執行理事會成功注冊。井下抽采的低濃度瓦斯中，低濃度瓦斯發電廠每年可有效利用2420萬立方，剩余的瓦斯量約有2080萬立方，其甲烷濃度一般低于8%，不能直接用于發電，大佛寺煤礦將此部分瓦斯作為摻混瓦斯用于乏風發電，從根本上實現礦井低濃度抽采瓦斯的有效利用和零排放，創造了低濃度瓦斯和礦井通風瓦斯（乏風）綜合利用的先例。

大佛寺煤礦2011年礦井總回風量約為17000立方/min，風排瓦斯濃度約為0.3%，照此計算，年風排瓦斯量約為2640萬立方。

為了有效利用礦井風排瓦斯，減排溫室氣體，實現煤礦開采過程中瓦斯零排放，從2008年底開始，陜西彬長礦業集團和勝利油田動力機械集團共同研制出60000立方/h煤礦乏風氧化裝置和技術，并于2010年5月通過國家能源局科技成果鑒定。該裝置是目前全國單臺處理能力最大的通風瓦斯氧化裝置。

基于這項技術成果，彬長集團在大佛寺煤礦建成我國首座通風瓦斯發電廠，預計年發電量達到3200萬千瓦時。大佛寺煤礦通風瓦斯（乏風）發電廠的成功建成投產，標志著我國在煤礦通風瓦斯利用方面取得了實質性突破。項目全部建設成后，每年可回收利用瓦斯3020萬立方，相當于減排二氧化碳45.3萬噸。

大佛寺煤礦瓦斯治理與利用的成功經驗表明，通過瓦斯綜合治理和利用，不僅可減少溫室氣體排放，保護生態環境，最重要的是為煤礦企業創造了巨大的經濟效益，從而調動了煤礦企業的瓦斯治理和利用的積極性。逐步形成了“以利用創效益、以效益促抽采、以抽采保安全、以安全促生產”的煤礦綠色開采和可持續發展模式。也為彬長礦區其他礦井瓦斯治理、利用和實現瓦斯零排放提供了思路，儲備了技術和人才，在彬長礦區乃至全國都具有極其重要的借鑒意義。

瓦斯零排放——2020年彬長礦區實現規劃目標

彬長礦區是國家確定的13個大型煤炭基地之一——黃隴基地的核心礦區，也是我省和“關天經濟區”內重要的原煤和煤化工生產基地。彬長礦區煤炭和煤層氣資源豐富，這些資源的開發利用對周邊城鎮經濟發展，具有重要的經濟和戰略意義。

大佛寺煤礦瓦斯治理與利用的事實證明，彬長礦區瓦斯（煤層氣）資源量大、可抽性好、綜合利用前景廣闊，有條件率先實現煤礦瓦斯“零排放”目標。在陜西省發改委能源局和陜西煤業化工集團的大力支持下，彬長礦業集團委托中煤科工集團西安研究院編制《陜西彬長礦區瓦斯零排放規劃》。

《規劃》在充分考慮彬長礦區煤炭資源勘探和開發現狀、煤層氣（煤礦瓦斯）開發地質和資源條件、市場條件、煤礦瓦斯綜合利用技術狀況以及國家政策等條件的基礎上，決定分兩個階段實施：第一階段（2012年~2015年）：以大佛寺煤礦瓦斯綜合利用試點成果為基礎，進行集成、放大，以彬長礦業集團自主開發的大佛寺、胡家河、小莊、孟村和文家坡5對礦井為試點，率先實現瓦斯零排放，探索煤礦區瓦斯治理和綜合利用技術服務產業化道路。

第二階段（2016年~2020年）以第一階段成果為基礎，根據礦區礦井生產建設情況，逐步實現其他礦井瓦斯零排放，最終實現全礦區瓦斯災害有效治理、瓦斯資源全面利用的目標，最大限度地減輕煤炭開發對大氣的影響，為全國類似礦區的瓦斯治理、利用積累經驗，樹立標桿。

彬長礦區開發利用煤層氣（煤礦瓦斯）有著得天獨厚的自然條件。一是煤層氣（煤礦瓦斯）資源豐富。彬長礦區13個井田范圍，主采煤層的預測煤層氣資源總量為153億立方，按采收率60%計算，可采儲量91.80億立方，按照先采氣后采煤的工程部署，每年抽采利用量可達4.5億立方，可供開采20多年，具有較大的煤層氣開發利用前景。二是大佛寺煤礦瓦斯治理和利用積累了寶貴的成功經驗，并在瓦斯抽采和利用的關鍵技術方面取得了重大突破。建成了全國規模最大的低濃度瓦斯發電廠和乏風發電廠，使煤礦瓦斯得到了充分利用，實現了瓦斯零排放。三是潛在市場需求也為彬長礦區的瓦斯充分利用提供廣闊的發展空間。近年來，隨著關中-天水經濟區的快速發展、西安-咸陽經濟一體化以及建設西安（咸陽）國際大都市的進程不斷加快，對咸陽市、長武縣和彬縣等城鎮經濟的快速發展起到了強有力的帶動作用，該區對煤炭、天然氣、電力等能源的需求急劇增加。根據《咸陽市“十二五”能源發展規劃》，到2015年，完成全面氣化咸陽工程，全市重點城鎮氣化率不低于60%，農村電網改造覆蓋面達到100%，天然氣的供應壓力必將加大，安全可靠的電能供應還有待落實。彬長礦區煤礦瓦斯資源豐富，開發潛力巨大，是常規天然氣的有效的補充和接替能源，其開發利用對彌補周邊縣市常規天然氣供應缺口，緩解電力供應緊張局面，保證清潔能源穩定供應具有重大意義。四是大力發展煤層氣的機遇。煤層氣（煤礦瓦斯）屬于潔凈能源，開發利用煤層氣（煤礦瓦斯）資源，不僅有利于提高煤礦安全生產保障程度，而且可以有效利用潔凈能源，改善能源結構，同時可以減少溫室氣體排放，保護生態環境，具有一舉三得的重要意義。加之國家對煤層氣（煤礦瓦斯）開發利用產業發展的大力支持，我國煤層氣開發利用獲得了前所未有的發展機遇。

根據《規劃》到“十三五” 彬長礦區將成為全國瓦斯治理和綜合利用示范礦區，年綜合利用瓦斯量11.296億立方，實現所有生產礦井瓦斯零排放，相當于每年減排二氧化碳超過1690萬噸，從而使煤礦安全生產進一步得到保障，將大大促進礦區的煤炭生產效率，增加原煤產量，降低煤礦安全投入，取得較好的經濟效益和環境保護效益，對提高全國瓦斯綜合治理水平、減少溫室氣體排放具有重要示范意義。