廢棄礦井瓦斯抽采現(xiàn)狀分析與探究

劉雙林任育杰（.中節(jié)能寧夏新能源股份有限公司，寧夏　銀川　750000；.中節(jié)能工業(yè)節(jié)能有限公司，北京　00000）

廢棄礦井瓦斯抽采現(xiàn)狀分析與探究

劉雙林1任育杰2（1.中節(jié)能寧夏新能源股份有限公司，寧夏銀川750000；2.中節(jié)能工業(yè)節(jié)能有限公司，北京100000）

隨著我國煤炭行業(yè)的結(jié)構(gòu)調(diào)整，在去庫存的大環(huán)境下，煤礦企業(yè)主體多、小煤礦分散、上下游斜街薄弱、環(huán)保意識(shí)不強(qiáng)等問題，我國將從煤炭企業(yè)整合、兼并、重組等4個(gè)方面，調(diào)整煤炭產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，退出市場的煤礦會(huì)更多。這些廢棄礦井存在數(shù)量大、煤礦采空區(qū)面積大、井下殘煤多，煤層氣資源開發(fā)的潛力大等特點(diǎn)。當(dāng)前美國、英國和德國等發(fā)達(dá)國家在廢棄礦井瓦斯抽采取得一定成效，因此，我國要盡快推進(jìn)廢棄礦井瓦斯抽采利用技術(shù)，利用好寶貴的清潔資源。

廢棄礦井；瓦斯；抽采技術(shù)

1　國內(nèi)廢棄礦井的情況及煤礦瓦斯資源量

煤炭“黃金十年”期間的高強(qiáng)度開采導(dǎo)致資源枯竭礦井不斷增加，造成煤炭產(chǎn)能嚴(yán)重過剩，而國務(wù)院提出的提質(zhì)增效、降低成本，也導(dǎo)致廢棄礦井?dāng)?shù)量呈增長趨勢，廢棄礦井的瓦斯抽采利用在“十三五”期間成為瓦斯抽采利用的熱點(diǎn)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2015年全國有1.08萬處煤礦，比2005年減少1.22萬處，比1997年7.12萬處。減少的廢棄礦井有一個(gè)共同的特點(diǎn)：礦井多、規(guī)模小、區(qū)域性差異大。未來一段時(shí)間，煤炭資源開采枯竭的大型煤礦和技術(shù)落后的小型煤礦都將面臨停產(chǎn)、停礦的問題。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，2005年我國瓦斯抽采量由22億立方米，到2015年增長為180億立方米。預(yù)計(jì)到2020年，我國停礦關(guān)閉的廢棄礦井將近1000個(gè)，瓦斯抽采量也會(huì)更多。

2　國內(nèi)外在廢棄礦井瓦斯抽采領(lǐng)域的技術(shù)狀況

鑒于各地區(qū)的區(qū)域不同，煤層氣氣源、分布等條件不同，勘探技術(shù)和開采技術(shù)不同，各地區(qū)可采取不同的模式與發(fā)展策略。

2.1廢棄礦井瓦斯抽采的技術(shù)現(xiàn)狀

目前，國內(nèi)煤礦技術(shù)水平層次不一，煤炭儲(chǔ)量少，許多煤礦采用人工開采、炮采情況仍有存在，機(jī)械化程度低，這樣就存在重大安全隱患。此外我國的瓦斯監(jiān)測監(jiān)控設(shè)備技術(shù)不夠先進(jìn)，測量數(shù)據(jù)精準(zhǔn)度欠缺，比國外先進(jìn)設(shè)備的穩(wěn)定性、可靠性較低，對(duì)未知儲(chǔ)量預(yù)測性的準(zhǔn)確率仍有偏差。

2.2廢棄礦井瓦斯抽采的技術(shù)應(yīng)用

我國廢棄礦井地質(zhì)條件較復(fù)雜，煤層透氣性系數(shù)低、瓦斯抽采困難。而且瓦斯抽采項(xiàng)目設(shè)計(jì)、生產(chǎn)運(yùn)行、污染控制等一系列技術(shù)規(guī)范和工藝流程還不成熟，需要進(jìn)一步加強(qiáng)科技攻關(guān)。當(dāng)前常規(guī)瓦斯抽采直井存在單井產(chǎn)量不高、瓦斯?jié)舛鹊偷葐栴}，同時(shí)由于礦井的關(guān)閉，井下施工條件更差，難以實(shí)施井下抽采鉆孔。為了解決瓦斯氣抽采能力，并提高單井產(chǎn)氣量，目前可采用地面復(fù)合L型水平井輔以重復(fù)脈沖強(qiáng)沖擊波煤層增透技術(shù)。

2.3國內(nèi)外在廢棄礦井瓦斯抽采的技術(shù)狀況

目前，我國與國外發(fā)達(dá)國家進(jìn)行多次合作，在與歐盟、亞太經(jīng)合組織、國際能源署、世界銀行、亞洲開發(fā)銀行以及英國、澳大利亞、日本等十幾個(gè)國家的政府機(jī)構(gòu)和國外公司合作完成的一批合作項(xiàng)目中，積累了豐富的實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)，并在政策制定、技術(shù)研究和資源評(píng)估預(yù)測方面積累了相關(guān)資料，為后續(xù)開發(fā)利用儲(chǔ)備力量。

在國外，早就意識(shí)到節(jié)能環(huán)保的重要性，關(guān)閉火電等高污染型企業(yè)。德國，1998年研發(fā)廢棄礦井的瓦斯進(jìn)行抽采，目前采用無人值守式的發(fā)電項(xiàng)目。英國，廢棄煤礦瓦斯儲(chǔ)量豐富，英國煤礦瓦斯公司Alkane從1994年開始廢棄礦井煤礦瓦斯利用項(xiàng)目研究，截止2014年，已運(yùn)營了25個(gè)廢棄礦井煤礦瓦斯利用項(xiàng)目，其中發(fā)電裝機(jī)容量14萬千瓦。

此外，國外廢棄礦井煤礦瓦斯利用發(fā)展速度快，其主要原因在于政府支持力度大，如：德國《可再生能源法》將廢棄煤礦瓦斯列為可再生能源，補(bǔ)貼達(dá)到0.4歐元/千瓦時(shí)；英國瓦斯供暖發(fā)電廠享受6.6%～7.7%固定退稅率等。我國要快速發(fā)展，同樣離不開政策的多方支持。

3　廢棄礦井瓦斯抽采利用的經(jīng)濟(jì)潛力及前景分析

開發(fā)利用國內(nèi)采空區(qū)瓦斯是大勢所趨，英國和德國在廢棄煤礦瓦斯開發(fā)利用方面積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，成功開發(fā)了多個(gè)商業(yè)化項(xiàng)目。我國廢棄礦井瓦斯儲(chǔ)量豐富，技術(shù)不夠成熟，但后期的發(fā)展空間很大。

同時(shí)，煤層氣行業(yè)也是清潔能源發(fā)展的一部分，從減排的角度來看，清潔發(fā)展機(jī)制（CDM）發(fā)展和交易，也會(huì)為企業(yè)帶來環(huán)保及經(jīng)濟(jì)效益的雙贏收益。

4　結(jié)語

在國家政策激勵(lì)下，我國煤層氣資源開發(fā)：“十一五”實(shí)現(xiàn)商業(yè)化；“十二五”實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化；“十三五”將逐步形成廢棄礦井煤層氣抽采利用的規(guī)模化、商業(yè)化發(fā)展戰(zhàn)略。當(dāng)前，應(yīng)深入、詳細(xì)調(diào)研我國廢棄礦井礦井瓦斯抽采現(xiàn)狀，優(yōu)選1～2個(gè)地區(qū)建設(shè)示范礦井，出臺(tái)優(yōu)惠扶持政策，鼓勵(lì)開展廢棄礦井瓦斯抽采，以實(shí)現(xiàn)礦區(qū)綠色發(fā)展，國家節(jié)能環(huán)保發(fā)展。

［1］葉建平，陸小霞.我國煤層氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀和技術(shù)進(jìn)展［J］.煤炭科學(xué)技術(shù).2016.44（1）.

［2］韓甲業(yè).我國報(bào)廢煤礦瓦斯抽采利用現(xiàn)狀及潛力［J］.中國煤層氣.2013.10（4）.

1.劉雙林（1968.1-）男，漢，湖南冷水江人，博士研究生，高級(jí)經(jīng)濟(jì)師，現(xiàn)擔(dān)任中節(jié)能寧夏新能源股份有限公司董事長，研究方向?yàn)槊簩託饩C合利用及工業(yè)節(jié)能項(xiàng)目的開發(fā)與實(shí)踐運(yùn)用。2.任育杰（1963.4-）男，甘肅涇川人，博士研究生，高級(jí)工程師，高級(jí)經(jīng)濟(jì)師，現(xiàn)擔(dān)任中節(jié)能工業(yè)節(jié)能有限公司副總經(jīng)理，研究方向?yàn)楣I(yè)節(jié)能項(xiàng)目的開發(fā)與實(shí)踐運(yùn)用。