關(guān)閉退出煤礦煤層氣再利用前景廣闊

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)用燃氣等方面。開發(fā)廢棄煤礦瓦斯具有安全、經(jīng)濟、環(huán)境和社會多重效益。一是能源增加清潔能源，緩解能源供應緊張局面，推動礦區(qū)可持續(xù)發(fā)展；二是降低井下密閉空間瓦斯儲存壓力，減少瓦斯從井筒或地表裂縫逸出，削除對生命和財產(chǎn)安全的威脅；三是因甲烷是一種強烈的溫室氣體，開展此類項目，可有效減少溫室氣體的排放；四是可提供新的就業(yè)機會，開成新的經(jīng)濟增長點，有利于礦區(qū)轉(zhuǎn)型升級。

1　國外廢棄煤礦瓦斯開發(fā)利用現(xiàn)狀

煤炭是一種廉價易得的化石能源，但是，近年來各國對氣候變化和環(huán)境保護日益重視，新型清潔能源增長迅速，導致大量煤礦被關(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，英德美等國非常重視廢棄煤礦瓦斯利用，出臺了一系列優(yōu)惠政策鼓勵企業(yè)開展廢棄煤礦瓦斯開發(fā)利用項目。

1.1英國

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

英國早在1954年就開始廢棄煤礦瓦斯開發(fā)利用研究，其開發(fā)利用技術(shù)處于世界領(lǐng)先地位。2014年英國廢棄煤礦總瓦斯涌出量9000萬立方米，其中約7000萬立方米被回收利用，有15個正在運行或在建的廢棄煤礦瓦斯發(fā)電項目，總裝機容量約52兆瓦。

1.2德國

德國二十世紀六十年代以來，受石油產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展和環(huán)境保護等因素影響，德國煤礦開采業(yè)受到較大沖擊，大量井工煤礦關(guān)閉，從業(yè)人員從300萬人減少到5000人，2015年剩余的3個井工煤礦也被計劃于2018年之前全部關(guān)閉。

目前，德國擁有17個廢棄煤礦瓦斯抽采利用項目，瓦斯發(fā)電裝機容量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。

1.3美國

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

2　我國廢棄煤礦瓦斯開發(fā)利用前景

2.1我國廢棄煤礦數(shù)量多

我國煤礦在1997年曾多達8.2萬處，隨著能源結(jié)構(gòu)調(diào)整和煤炭產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級，以及瓦斯治理和小煤礦整頓關(guān)閉的持續(xù)開展，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2000～2015年全國累計關(guān)閉煤礦1.8萬余處。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?。ㄊ校@些省份將成為下一步廢棄煤礦瓦斯開發(fā)的重點省份。

2.2資源量大

早前中國礦業(yè)大學桑樹勛教授研究預測：中國井工開采方式下殘煤資源總量為582.7億噸。中國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)目前專家研究，普遍認為廢棄煤礦瓦斯資源量巨大，有近萬億立方米，極具開發(fā)價值。

2.3我國鼓勵項目開發(fā)

我國政府也十分重視廢棄煤礦瓦斯開發(fā)與利用，“煤礦瓦斯防治部際協(xié)調(diào)領(lǐng)導小組”在2016年就明確提出年度重點工作之一是“開展報廢煤礦瓦斯開發(fā)利用研究工作，制定煤層氣勘探開發(fā)利用管理辦法，解決煤層氣項目推進中的問題。”

在我國“煤層氣（煤礦瓦斯）開發(fā)利用‘十三五’規(guī)劃”中明確提出要加強廢棄煤礦瓦斯利用工作，在大力實施煤礦瓦斯抽采示范工程的第六條提出：建設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)。

中國工程院2017年重大咨詢項目“我國煤礦安全及廢棄礦井資源開發(fā)利用戰(zhàn)略研究”中，也將廢棄煤礦瓦斯資源開發(fā)利用作為一個重要的專題開展研究，其成果也將上升為國家戰(zhàn)略來實施。

3 幾點建議：

3.1我國應加強煤礦關(guān)閉的相關(guān)政策標準研究，加快健全煤礦關(guān)閉管理法規(guī)、制定關(guān)閉技術(shù)標準，建立廢棄煤礦相關(guān)資料信息的管理及共享機制。

3.2加強基礎理論研究，開展科技攻關(guān)。廢棄煤礦瓦斯開發(fā)利用涉及廢棄煤礦蓋層封蓋能力評價、資源量評估、井下工程改造、礦井水涌出預測及控制技術(shù)等多項關(guān)鍵技術(shù)，急需加大研究力度。

3.3開展示范項目建設工作。為實現(xiàn)煤礦瓦斯開發(fā)利用十三五規(guī)劃目標，應加緊開展示范項目建設，在礦業(yè)權(quán)、環(huán)保、安全等方面給予支持，先行先試，促進示范工程建設。

專家簡介:劉文革，煤炭信息研究院副院長，長期從事煤層氣產(chǎn)業(yè)政策和技術(shù)研究