加快煤层气（瓦斯）的综合利用 >                 引     言
多年来，煤矿瓦斯一直是煤矿安全生产的重大隐患。煤矿重特大瓦斯爆炸事故时有发生，给人民群众生命财产造成了重大损失；同时，未经综合利用的煤层气直接排放到大气中，也造成了严重的环境污染和资源浪费 。
煤层气（矿井瓦斯）是赋存在煤层中的一种共生或伴生气体，主要成分为甲烷。它不仅是煤矿生产安全的重大隐患，将其直接排人大气还会造成强烈的温室效应，导致环境破坏。甲烷是一种强烈的温室气体，温室效应是二氧化碳的21～23倍。同时甲烷也是一种洁净的能源，纯瓦斯的热值与常规天然气相当，是一种洁净高效的能源。
从定义上来讲，煤层气和瓦斯是有区别的。煤层气是指在成煤过程中形成并以吸附及游离状态存在煤层孔隙和裂隙中的天然气，其主要成分是甲烷；矿井瓦斯是指矿井内以甲烷为主要成分的有害气体的总称。
习惯上（煤矿术语）矿井瓦斯通常专指甲烷（也叫沼气）；煤层气也叫煤层瓦斯。在主要成分用途上，煤层气和瓦斯都指的是甲烷。
甲烷分子式CH4，分子量 16.04。是最简单的有机化合物。甲烷是没有颜色、没有气味、微溶于水的可燃性气体。沸点-161.4℃，密度0.716kg/m3，液态相对密度(水=1)0.42(-164℃)；气态相对密度(空气=1)0.55。引燃温度538(℃)。发热量为33.38～37.11MJ/m3（7972～8864千卡）。
甲烷和空气成适当比例的混合物，遇火花会发生爆炸。爆炸上限为15%(V/V) ，爆炸下限5.3 %(V/V)。化学性质相当稳定，跟强酸、强碱或强氧化剂（如KMnO4）等一般不起反应。在适当条件下会发生氧化、热解及卤代等反应，可以溶于醇、乙醚。它不仅是煤矿生产安全的重大隐患，将其直接排人大气还会造成强烈的温室效应，导致环境破坏。
瓦斯利用的意义
针对我国频频发生的煤矿瓦斯爆炸，中国工程院院士周世宁、张铁岗日前建议，我国应加快开展煤层气利用工作，遏制煤矿重特大事故发生。
　　据周世宁院士介绍，煤层气实际上是一种热值高、无污染的新能源，可用于发电燃料、工业燃料、化工原料和居民生活燃料。同时，对煤层气的回收利用有助于保护环境，因为煤层气随着煤炭开采泄漏到大气中会加剧全球温室效应。
　　据统计，我国有近一半矿井为高瓦斯或瓦斯突出矿井，每年因采煤而从矿井中抽放的煤层气在13亿立方米以上。瓦斯事故是我国煤矿安全事故居高不下的主要矛盾，有效控制瓦斯    
>                 事故是解决我国煤矿安全问题的关键。
　　张铁岗院士介绍，瓦斯发电的效益相当显著，在胜利油田胜利动力机械有限公司的试验显示：如果是1立方米含量100%的瓦斯，可以发出3.2～3.3度电，如果是30%含量的1立方米瓦斯可以发出1度电。
　　如果我国瓦斯抽放量达到42亿立方米并全部被利用，相当于增加570万吨标准煤，可缓解能源紧张局势，可增加产值15亿元以上；同时还可减排二氧化碳6750万吨，极大地减少大气污染。如果将这笔资金投入到煤矿安全设施设备改造以及技术研发升级中，则煤矿安全的现状将会极大地改善。
　　有关信息显示，美国及一些欧洲国家愿意出资在中国等11个国家进行瓦斯的综合利用和开发。目前，我国已经和世界近十个国家合作开发了19个项目。
1 煤矿瓦斯综合利用的技术现状
从世界范围看，煤矿瓦斯利用主要集中在民用、发电、工业燃料及化工原料等方面。瓦斯民用项目、燃气锅炉、利用瓦斯生产化工产品都不理想。而瓦斯发电是利用目前成熟的内燃机技术，仅对内燃机的进气系统和燃料供给系统加以改造，技术较为可靠。投资少，见效快，一般3年内可收回全部投资。瓦斯发电成为目前煤矿瓦斯利用的一种主要方式。
   由于煤矿瓦斯开采方式的不同，煤矿瓦斯中CH4的含量会有显著不同，下面针对3种开采方式所获得的瓦斯介绍其利用技术现状。
   一是通过地面钻井开采，采出CH4含量多大于90%的煤矿瓦斯（目前约占煤矿瓦斯总量的1％左右），其成份特性类似天然气。此类气体可利用天然气发电设备进行发电或作为民用燃料、化工原料等，利用技术相对简单且成熟。
   二是通过井下瓦斯抽放系统和地面输气系统，采出CH4浓度范围多在3%～80%之间的煤矿瓦斯（目前约占煤矿瓦斯总量的15％左右，其中的三分之二浓度都低于30％），由于存在爆炸危险，一般对其应用都局限于浓度为30％以上部分，浓度在6％～30％的部分的利用是一个难点，目前胜利油田胜利动力机械集团（以下简称“胜动集团”）具有此项安全利用技术，并已在国内16个省、市、自治区的煤矿推广应用，取得良好的经济和社会效果。
   三是通过煤矿通风排出的煤矿瓦斯，CH4含量一般低于1%，称之为风排瓦斯（俗称“乏风”）。这部分煤矿瓦斯由于CH4浓度太低，利用技术难度较大，基本都被排空。但目前胜动集团已经开始研制“煤矿乏风氧化装置”，准备对这部分瓦斯进行处理和利用。通过天然气与空气混合的方式模拟煤矿乏风，现已完成厂内模拟试验，并开始现场工业性试验。
   总之，目前煤矿瓦斯综合利用还处于初级阶段，无论是利用广度还是深度都有许多需要解决的问题。煤矿瓦斯利用最合理的方式就是发电，在发电基础上实现“冷、热、电”三联供，改善煤矿职工和当地居民生产、生活条件，节能减排，这就是我们所述“煤矿瓦斯综合利用”的核心思想。
2煤矿瓦斯综合利用技术的研究与成果
胜动集团一直致力于煤矿瓦斯的全覆盖利用研究，最终目标是实现瓦斯“零&r    
>                 dquo;排放。目前已在这一领域取得了突破性进展，获得了2项重要的国家发明专利、多项实用新型专利。2005年5月，瓦斯发电机组2005年9月获得中国名牌产品称号。
      根据CH4浓度的不同，胜动集团研究的瓦斯利用方式也有所不同，具体包括以下几种：①CH4浓度在60％以上的特高浓度瓦斯，进行CH4提纯利用。②CH4浓度在30％～60％之间的高浓度瓦斯，采用高浓度瓦斯发电机组发电；③CH4浓度在8％～30％之间的低浓度瓦斯，通过发明“煤矿低浓度瓦斯安全输送及发电技术”，实现了低浓度瓦斯发电的目的。④CH4浓度在4％～8％之间的特低浓度瓦斯，采用燃油引燃式瓦斯发电机组发电。⑤抽排瓦斯CH4浓度在4%以下的，与煤矿乏风混合后，氧化处理，先发电后制冷、制热，进行热量阶梯利用。
2.1高浓度瓦斯气发电机组
   高浓度瓦斯是燃气内燃机发电机组最先进入的领域，胜动集团凭借自主知识产权的国家发明专利“电控燃气混合器”确定了自己在瓦斯利用领域的领先地位，总体来说机组技术已经比较成熟。
   早期瓦斯气机组借用了天然气发电机组的技术，适合CH4浓度在30％～60％的煤矿瓦斯。但由于瓦斯存在浓度、气压不稳定的特点，2001年我们适时地开发了“电控燃气混合器”（见图1），解决了核心技术难题，为该系列瓦斯机组的推广起到了关键作用。

2.2低浓度瓦斯气发电机组
   胜动集团从2004年开始研制低浓度瓦斯发电机组。这部分瓦斯正好包含CH4的爆炸极限浓度，即5％～15％。安全输送是首要解决的难题，为此我们除调整电控燃气混合技术之外，还完成了以下几个重要的技术攻关，为低浓度瓦斯发电机组的推广排除了障碍。

（1）煤矿瓦斯与细水雾混合输送技术（发明专利技术），见图2。该系统于2005年12月25日通过了国家安全生产监督管理总局的鉴定，成为煤矿低浓度瓦斯安全输送的重要方法，鉴定委员会认为：“该项目构思新颖，在煤矿抽放瓦斯利用方面提供了新的思路，其成果达到国际先进水平”。系统主要包括：①三种阻火技术的组合；②一个水循环系统 ；③另外，还设置了一套湿式瓦斯压力平衡装置。
   （2）发动机上应用金属波纹带瓦斯管道阻火技术（实用新型技术）。煤矿瓦斯发电机组自身安装两道金属波纹带瓦斯管道阻火器，一道安装在增压器后、中冷器前。另一道安装在发动机进气总管前和调速蝶门之间。
   （3）新概念预燃室技术（实用新型技术）。针对瓦斯浓度较低和湿度较大的特点，研制了新概念预燃室。“零”容积的预燃室，结构简单、制造方便。它放大了火花塞点火能量，保证了发动机点火连续、运行稳定，并实现稀薄燃烧，降低发动机热负荷，提高其排放性能。
   将低浓度瓦斯用于发电不仅达到了减排温室气体的目的，    
>                 其经济效益也十分显著。以一台500kW低浓度瓦斯发电机组（高浓度机组投资更低）的投资来分析，按单台机组耗气量2.5Nm3/min（折合纯CH4）计算，效益如下（不包括CDM项目的收益）：a.项目投资：125万元（机组）＋25万元（配套）＝150万元；b.项目总收益：108万元（发电）＋15万元（余热）＝123万元；c.项目运行费用：36万元；d.收益合计：123万元－36万元＝87万元。
2.3煤矿乏风氧化及氧化热利用技术研究
   煤矿瓦斯（折合纯CH4）总排放量的80％左右都是乏风，如何利用好这部分能源也是需要研究的方向。从2006年起，胜动集团开始对乏风利用展开了实质性的研究，研究成果经厂内试验效果良好，目前已进入工业现场试验阶段，成果名称为“煤矿乏风甲烷氧化装置”，所申请的专利已经授权。
   装置的主要技术参数（试验）如下：①甲烷转化率：95%；②装置出口温度：不高于进口温度40℃；③氧化装置处理气体能力：1.5万Nm3/h；④主体尺寸：3.2m×3.8m×3.0m；⑤适应的乏风最低浓度：0.2%；⑥乏风浓度为0.5%时产热能力：0.5t/h蒸汽。
   以处理浓度为0.5％、流量为1000Nm3/min的乏风为例，装置投资和收益概算如下：①装置及外围配套设施投资700万元；②氧化热利用年收入：全年可产生约1.4万吨蒸汽（可代替燃煤锅炉，用于制冷、制热、发电等），价值140万元；③CDM项目年收入：全年减排3.5万吨CO2当量，合计约为300万元；④年运行费用：180万元；⑤年收益：260万元。
   如果乏风量较大，可以采取组合的方式，并投资蒸气发电和余热制冷、制热，效益将更高一些。
2.4其他利用方式的进展及成果
   除以上3个方面外，针对特低浓度瓦斯的燃油引燃式瓦斯发电机组的研制也取得了实质性的进展，不久就可以投放市场。而针对特高浓度瓦斯CH4提纯利用也正在研究之中。提纯后的特高浓度瓦斯成份类似天然气可以直接民用、化工或进行压缩、液化，提高运移性，增加其使用价值。
   2.5电、热、冷三联供
   如何对瓦斯热能进行更深层次的综合利用便成了我们需要考虑的重点。
   燃气内燃发电机组的热效率一般都在30％～35％之间，即使是最先进的天然气发电机组也只有40％，所以瓦斯热能的综合利用潜力还是巨大的。胜动集团早先在天然气发电机组时期就对电、热、冷联供进行了深入的研究，并于2002年应用于公司生产和办公区，至今历时已达4年之久，效果良好，综合热效率达到了80％以上。
   目前，许多煤矿也已将瓦斯发电机组的余热应用于煤矿的采暖系统。在煤矿实现瓦斯的冷、热、电三联供，现在从技术上、经济上都具备了条件。
3 煤矿瓦斯综合利用技术的市场现状与前景
储量丰富利用率低 我国煤层气开发前景可观
   全球煤层气总储藏量为82万亿立方米。俄罗斯、加拿大、中国、美国4个国家储藏量最大，占世界总储藏量的80%。其中美国的煤层气开发、利用最好，年开采量达到350亿立方米以上。
   根据最新一轮资源评估结果，我国埋深2000米以浅的煤层气资源量31.46万亿立方米，相当于450亿吨标煤，350亿吨标油，与陆上常规天然气资源量相当。按照有关能耗标准，相当于我国可以使用20多年的能源。
   目前我国每年在采煤过程中排放的煤层气在130亿立方米以上，合理抽放量达到35亿立方米左右，现已利用部分只有5亿立方米，每年仍有30亿立方米左右的剩余量，加上地面钻井开采的煤层气50亿立方米，可利用总量达80亿立方米，约折合标煤1000万吨，如用于发电，每年可发电近300亿千瓦时，资源潜力巨大。另外我国煤层气市场大，根据市场调查及能源需求预测，天然气需求量2005年600亿立方米，2010年可达到1120亿立方米。而国内天然气供应能力到2010年最高只能达800亿立方米。专家估计，中国在2010、2015、2020年，天然气供需缺口分别为300亿立方米、650亿立方米和1000亿    
>                 立方米。这为煤层气提供了广阔的市场空间。
   到2006年，全国矿井瓦斯利用总量达到8亿多立方米。现已开展瓦斯利用的矿区，瓦斯利用率提高到60%以上。我国对煤矿瓦斯的抽放和利用十分重视，提出2007~2010年为瓦斯利用快速发展提高阶段。2010年瓦斯抽采量利用率达到80%以上。其中民用和工业燃气瓦斯利用量达20亿立方米以上；瓦斯发电装机容量达到150万千瓦以上，50%以上的发电设备实现热电或热电冷联供，发电瓦斯利用量达到30亿立方米以上。矿井瓦斯抽采量在每分钟5立方米以上的，必须实施瓦斯利用
3.1瓦斯内燃机发电机组的市场现状及应用前景
   如上所述，胜动集团在煤矿瓦斯综合利用方面实现了重要技术突破，特别是在低浓度瓦斯发电方面，开创了世界先例，很好地符合了“以用促抽、以抽保安全”的煤矿瓦斯治理方针。
   “胜动”煤矿瓦斯发电机组于2001年开始投入市场，市场占有率80％以上。到2006年12月已经累计销售595台（折合500kW机组当量），销售收入83300万元，创税（增值税）5145万元。瓦斯发电机组在煤矿应用，累计发电近8亿kWh，节约电费约4亿元。另外，有些煤矿瓦斯发电还实现了热、电联供，余热利用收益约6000万元。目前“胜动”瓦斯发电机组已经推广应用到全国16个省、市、自治区，几乎覆盖全国所有有瓦斯的省份，连续5年市场份额领先。
   目前，瓦斯综合利用技术的市场开发还只是处于起步阶段。优化产业结构、可持续发展、安全环保生产俨然已经成为煤炭行业重要的发展理念，煤矿瓦斯综合利用必然会成为一个潜力巨大的产业。
3.2 瓦斯利用在CDM项目（清洁发展机制）有较大的开发空间
   CDM项目，通俗地讲就是可以将自己减排的温室气体按照一定价格卖给有减排义务的发达国家，以此帮助他们完成减排任务，因而具备双赢的基础。
   如果购买价格为8欧元/吨CO2（实际价格可能更高些），每年减排40亿m3纯CH4，CDM收益计算如下：①相当CO2重量为：40（亿m3）×0.717（kg/m3）×18（折算倍数）×10-3吨/kg＝5162万吨；②CDM收益：5162万吨×8欧元/吨＝4.296亿欧元（约42亿人民币）。
   可见，在同时获得发电、制热、制冷效益的同时，综合利用还可获得非常丰厚的收益。目前CDM项目也还处于起步阶段，在煤矿瓦斯利用方面开展该项目其潜力是巨大的。
4优秀资料借鉴
阳泉矿区是我国瓦斯利用最早的矿区之一，抽放瓦斯作为燃料已经过了近50年的发展，并逐渐成熟起来。瓦斯作为一种非常规的天然气资源，是一种优质的能源，其浓度在30%～100%时，1立方米的瓦斯相当于1～2Kg煤的发热量（10.47～35.19MJ/ 立方米）。可用于城市居民生活燃料、发电燃料、工业燃料和化工原料，具有广阔的市场前景。同时，矿井瓦斯利用工作，能减少排向大气的瓦斯量，从而起到减少环境污染，减轻大气温室效应。
   （一）煤层气（矿井瓦斯）抽采技术是煤矿安全生产的可靠保障
阳煤集团是全国瓦斯最大，最难进行瓦斯抽放的矿区之一。13个矿井均为高瓦斯矿井，其中三个矿井为煤与瓦斯突出矿井。2006年产量3541.69万吨，矿井瓦斯等级鉴定报告测定最大瓦斯绝对涌出量1642.37m3/min，单井最大绝对涌出量414.6m3/min（二矿）。此外，阳煤集团瓦斯突出频繁，建企以来瓦斯累计突出次数6672次（突2972次、喷出约3700次），瓦斯对煤矿安全生产的影响非常严重。研究瓦斯抽采技术是    
>                 煤矿安全生产的可靠保障。
多年的生产实践和血的经验表明，瓦斯治理与利用技术，往往直接影响着煤炭企业和整个城市的经济发展。近年来国家先后出台了一系列鼓励瓦斯抽采和利用的政策，政府支持的力度越来越大。瓦斯抽采的技术手段也逐步成熟，抽采的装备逐步配套完善。煤矿企业和相关科研单位、高等院校合作交流更加深入，探索出了很多实用技术和方法，提高了瓦斯抽采利用率。
阳煤集团瓦斯治理的技术经验，凝聚了几代人的心血和汗水，在矿井通风、瓦斯抽放、煤与瓦斯突出预测与防治、瓦斯利用、安全监测监控等方面取得了重大成果，为改善煤矿安全生产的面貌发挥了积极的促进作用，取得了显著的成绩。主要是通过对矿井通风方式、煤层瓦斯抽放方式的不断探索研究，通过对通风与瓦斯抽放设备的重大技术改造和更新，通过大幅度提高瓦斯储存能力和输送能力等一系列措施，从根本上解决瓦斯对矿井的危害，并变害为利，将矿井抽放出的瓦斯加以利用，为居民提供洁净的燃料。
阳煤集团曾经试验过并应用过多种通风方式，有U型、Y型、偏Y型、U+L型、U+I型等。在薄煤层综采工作面试验成功并采用“一进两回” U+L型通风方式，外错布置一条专用排放瓦斯巷。这种布置方式成为国内用通风方式解决落山角瓦斯和采空区瓦斯的典范，在全国推广应用。厚煤层综放工作面我们采用“一进两回” U+I型通风方式，内错布置一条专用排放瓦斯巷，这种通风方式有利于解决落山角和采空区瓦斯，并能有效的控制采空区煤层自然发火。这一独特的利用通风方式治理瓦斯技术在国际上处于领先地位。
阳泉矿区所属煤层煤体结构致密，煤层透气性差，属于低透气性煤层，如3号煤层透气性系数仅为0.016m2/(MPa2.d)，是全国最难进行瓦斯抽放的矿区之一。但是，经过多年的研究攻关，在煤炭科学研究总院抚顺分院、 重庆分院、西安分院、中国    
>                 矿业大学等院校的大力支持和协作下，对瓦斯抽放技术从理论到实践进行了不懈的努力和探索，先后对采空区、邻近层、本煤层及其围岩进行了瓦斯抽放试验。综采工作面及综放工作面试验并推广采用了多种抽放方法，主要有：小直径密集钻孔抽放邻近层瓦斯、大直径钻孔抽放邻近层瓦斯、顶板岩石倾斜高抽巷抽放邻近层瓦斯、顶板岩石走向高抽巷抽放邻近层瓦斯、小断面伪倾斜后高抽巷抽放初采期近距离邻近层瓦斯、大直径钻孔抽放初采期邻近层瓦斯、采空区埋管抽放采空区及落山角瓦斯等技术。特别是邻近层瓦斯抽放技术的成功，解决了多年来邻近层瓦斯涌出对工作面安全生产的影响。邻近层瓦斯抽出率达到70～90%。综放面最大抽放量达到150 立方米/每分钟。这些方法的采用，有效地解决了综采、综放面邻近层瓦斯，在阳泉矿区特大瓦斯条件下，综放工作面利用先进的通风方式和多种抽放方式综合治理瓦斯技术，采用内错尾巷解决采空区和落山角瓦斯，利用高抽巷抽放邻近层瓦斯，促使综放工作面生产具备了日产万吨、年产突破400万吨的水平。
目前，阳煤集团共建立瓦斯抽放泵站8座，装备各类抽放设备25台，并逐步采用高负压水环式真空泵取代定容式罗茨鼓风机作为瓦斯抽放设备，总装机容量7235KW，抽放能力3291.7 立方米/每分钟，改造更新抽放主管道（380毫米以上的）150千米。截止到2006年底共抽放瓦斯39.66亿立方米，仅2006年抽放量就达3.75亿立方米，瓦斯抽放量居全国首位。 近年来瓦斯抽放情况见下图。

（二）煤层气（矿井瓦斯）综合利用是城市发展的需要阳煤集团抽放并利用瓦斯已有近50年的历史。它经过了局部试用、逐步发展和推广城市燃气应用等三个阶段。阳煤集团抽放瓦斯做为主要气源供给阳泉城市燃气系统。供气浓度35%～40%，气体成分为：甲烷占40.78%,氧气占11.94%,氮气占47.28%，热值为14.65MJ/标m3，重度为1.052Kg/m3，杂质少，腐蚀性，符合《城市燃气设计规范》规定的燃气质量标准。早在1958年阳煤集团就开始局部试用矿井瓦斯，主要用于煤矿食堂做饭、烧茶炉、烧锅炉以及矿井空气加温，当时的利用规模很小，只限于矿井瓦斯抽放站附近。1970年在一、二、三矿建起了三个矿井瓦斯抽放利用系统，到1975年矿井瓦斯用户发展到5378个住宅户和2383间集体宿舍用户，并有22个职工食堂、31个茶炉和四台锅炉也利用矿井瓦斯。除民用瓦斯外，1970年还在一矿建起了一座年产300 t的碳黑厂，至1980年累计生产半补强碳黑1808t；在三矿建起了一座年产500t甲醛厂，至1980年累计生产甲醛溶液2534 t，填补了山西省工业生产的空白，为国家建设提供了优质的化工原料。后来由于民用瓦斯的需要，瓦斯抽放量不足，停止了生产。1975年以后，为了充分利用矿井瓦斯资源，扩大利用范围，学习和推广城市燃气管理经验，集团公司建起了赛鱼3万米3瓦斯储配站及输配系统，实验并研制了适合利用阳泉矿井瓦斯浓度的灶具。从1984年开始，由阳泉市人民政府组织，国家计委批准立项，以阳泉矿务局矿井瓦斯为气源进行了阳泉市城市燃气化工程建设，发展阳泉市的燃气事业。燃气工程于1989年底全部竣工，1991年9月经国家相关部门验收并投入使用。到2006年末，全市民用瓦斯的总户数达到11万户，并有近300个社会福利用户。阳泉矿区内主要含煤地层为石炭系太原组和二叠系    
>                 山西组，含煤16层，生产区煤层含气量平均为17.2 m3/t。总面积2668平方公里，瓦斯资源量储量极为丰富，约为6448亿m3。阳煤集团瓦斯利用现拥有六座储配站（其中50000 m3储气柜2座、30000 m3储气柜和20000 m3储气柜各1座，5000 m3储气柜2座），总储配能力16万m3。安装加压机22台，加压机总装机容量2140KW，最大输配能力1570 m3/min，稳定输配能力58万m3/d，敷设中低压输配管线791km，建设区域调压站45座。2005年，我国第一台利用瓦斯烧制永久性磁铁材料的气窑在阳煤集团试车成功，为我国磁铁生产工艺填补了一项空白。与以往烧制永久性磁铁材料所用的燃料不同的是，这是全国第一条利用瓦斯作为燃料年产1200吨永久性磁铁材料的现代化生产线。阳煤集团抽放瓦斯气体属杂质少、无腐蚀的洁净能源，完全可以直接用于瓦斯气体内燃发动机发电。现一期已经建设成三个瓦斯发电站，其中赛鱼瓦斯发电站5.4 MW（3×1800），贵石沟瓦斯发电站11.4MW（6×1900），神堂嘴瓦斯发电站12.2 MW（4×3040），总发电量29MW，可利用瓦斯 0.5亿m3，年发电近2亿度，折合减排二氧化碳约91.7万吨。阳煤集团瓦斯抽放量已经由1999年的1亿m3发展到2006年的3.76亿m3，民用技术日臻成熟，现在除了供给11万户居民作为燃料瓦斯利用技术外，还进行瓦斯发电技术、氧化铝焙烧技术、永磁材料烧结技术、陶瓷隧道窑烧制技术、大型工业锅炉燃气技术、燃气中央空调技术、以及陶瓷等工业燃料技术等，所有已经建成和已经改造的瓦斯利用工程项目年瓦斯利用量达到1.7051亿m3，利用率45.3%。是目前国内综合利用瓦斯技术领域最多最广泛，综合利用瓦斯量最大的煤矿企业。利用瓦斯后，既给人民生活带来了方便，促进了工业生产，节约了煤炭，减少了城市污染，美化了环境，造福了全市人民，为全社会做出了很大贡献。（三）煤层气（矿井瓦斯）综合利用前景广阔瓦斯作为矿井主要灾害的认识已经深入人心，但对瓦斯作为宝贵洁净能源的认识，才是近几年的事。现在国内外对瓦斯抽放的要求力度越来越大，瓦斯抽放技术发展也比较快，而与之相适应的利用技术，利用范围，利用规模，以及产业化进程却相对滞后。2006年国有重点煤矿286处高瓦斯和煤与瓦斯突出矿井累计抽放瓦斯26.14亿m3。全年瓦斯抽放量超过1亿m3的统计单位有8个，其中山西省第一位，瓦斯抽采总量超过6亿m3 ；其次为贵州省，抽放量为3.35亿m3 ，辽宁省排第三位，为2.94亿m3 。截至2006年底，累计瓦斯抽放量超过1亿m3 的煤矿企业共十一家煤业集团。全国重点煤矿抽采出来的瓦斯累计利用量6.15亿m3，瓦斯利用率为23.53％，其中民用4.74亿m3，发电用1.41亿m3。2006年瓦斯抽采量超过1亿立方米的煤矿企业                                    排            序                                    企业            名称                                    高突矿井            （处）                                    已抽矿井            （处）                                    瓦斯抽采量                                                    （亿立方米）                                    占全国百分比                                                    1                                    阳泉                                    9                                    9                                    3.76                                    14.38                                                    2    
>                 晋城                                    2                                    2                                    2.28                                    8.72                                                    3                                    淮南                                    10                                    10                                    1.72                                    6.58                                                    4                                    水城                                    8                                    8                                    1.72                                    6.58                                                    5                                    盘江                                    6                                    6                                    1.70                                    6.50                                                    6                                    松藻                                    6                                    6                                    1.69                                    6.47                                                    7                                    鸡西                                    12                                    9                                    1.12                                    4.28                                                    8                                    宁煤                                    8                                    8                                    1.09                                    4.17                                                    9    
>                 抚顺                                    1                                    1                                    1.09                                    4.17                                                    10                                    淮北                                    15                                    14                                    1.01                                    3.86                         阳煤集团瓦斯抽放量和瓦斯利用量虽然均位居全国煤炭行业第一，但是利用率尚未达到50%，约有54.7%近2.0549亿立方米的瓦斯因多种因素未被利用。因此也是对大气排放瓦斯最大矿区。这么多的瓦斯如果不加以利用将其直接排人大气，不但会造成强烈的温室效应导致环境破坏(甲烷是一种强烈的温室气体，温室效应是二氧化碳的21～23倍)，也不产生任何的经济效益，反而造成极大的资源浪费。阳泉市 41%浓度的瓦斯用户价格为0.55元/m3，折合100%浓度的瓦斯用户价格1.34元/m3。按此计算，阳煤集团每年排空的瓦斯，折合人民币2.75亿元，损失是显而易见的。从阳煤集团瓦斯抽采量和目前的利用量来看，瓦斯利用发展具有非常大的潜力。集团公司也非常重视，主要从以下几个方面着手进行：1、积极参与国际CDM项目二氧化碳减排交易CDM项目是一种双赢的活动机制，我国政府十分重视。2004年五月出台了“中华人民共和国清洁发展机制项目运行管理暂行办法”。其中将回收利用瓦斯列为在中国开展CDM项目的重点领域。集团公司已经建设的80万吨/年氧化铝项目，该项目(一期工程40万吨/年)可实现每年减排75万吨(二氧化碳)。按现国际碳市场行情6欧元/吨计算，该项目一个减排期（6年）可实现二氧化碳减排交易收入2700万欧元(2.7亿元人民币)。每年可获得减排效益4500万元人民币。    阳煤集团已建成的三个瓦斯发电项目，五矿贵石沟11.4MW（6×1900）的瓦斯发电站，神堂嘴12.2 MW（4×3040）瓦斯发电站，赛鱼5.4 MW（3×1800）瓦斯发电站，以上三个发电项目减排量合计：91.7万t/a。一个减排期（6年）可获得实现二氧化碳减排交易收入3300万欧元(3.3亿元人民币)。每年可获得5500万元人民币。   2、重点研究开发瓦斯液化和瓦斯压缩技术2007年7月由中国科学院理化所、北京赞成国际投资有限公司、阳煤集团共同进行的低浓度含氧煤层气分离、液化工业化双塔实验装置建成，采用低温精馏法分离提纯，它的原理是先将气体混合物冷凝为液体，然后再按各组分蒸发温度的不同，在分离塔内将它们分离。这是很适合低浓度含氧煤层气分离，能够同时彻底脱除氧、氮气。8月4日上午，开始对装置进行了第一次联合调试，先启动氮气压缩机和透瓶膨胀机对装置进行预冷，晚上8时许，冷箱及分离塔的温度降到了零下170度以下，开始向塔内送入甲烷含量为35%的含氧煤层气，晚上10时，甲烷塔开始积液，装置中的液体甲烷浓度分析显示仪显示的甲烷浓度逐渐提高，从7月5日凌晨两点多钟开始，液体甲烷的浓度开始稳定地显示甲烷浓度达到100%，实验取得了成功。低浓度含氧煤层气分离提纯实验第一次在阳泉的成功，填补了国内瓦斯液化提纯的空白，将会产生很好的经济效益和社会效益。含氧煤层气分离提纯工艺，由于要将产品流量两倍以上的原料气都进行降温和液化并分离出产品气液体，其单位产品的能耗将比纯天然气的液化要高。但是，含氧煤层气原料价格却比纯    
>                 天然气要低的多。按照对一台中小型规模的含氧煤层气分离液化装置（每天处理19万标方含氧煤层气，年生产能力为20000吨液化天然气）的经济分析，装置每标方的液化煤层气产品的出厂成本将在1.5元左右。按照目前液化煤层气的市场情况，经济效益是比较好的。 本项目技术的有效推广，将从很大程度上改变我国煤层气抽排放空的现象，对节能减排有十分重要的意义 根据实验的情况，阳煤集团2008年投资1.2亿元在石港矿建设年产2万吨液化（LNG）瓦斯的工厂，为进一步扩大液化进行技术储备。同时2008年在新景矿神堂嘴建设年产2000万立方低浓度提纯压缩（CNG）瓦斯工厂，为阳泉市公交车、出租车提供城市低成本压缩瓦斯，以气代油。 压缩（CNG）瓦斯可用作优质的车用燃料。与燃油汽车相比，具有抗暴性好、燃烧安全、排气污染少、发动机寿命厂、降低运输成本等优点。压缩（CNG）天然气直接用于发动机作燃料已经在石家庄、郑州、西安、重庆、上海等全国50多个城市近30万辆车辆上得到使用。压缩（CNG）瓦斯作为汽车燃料，已经在太原、郑州、洛阳、长治、晋城等地使用，经济效益特别显著。2008年～2010年，阳煤集团与北京蓝清创能科技有限公司在神堂嘴共投资约2.3亿元，分两期建设，最终建成日产60万方CNG、LNG煤层气提纯及综合利用企业，实现日产60万立方米（标准条件）CNG、LNG煤层然气，不仅覆盖阳泉周边地域车用煤层气市场，而且形成向京、津、塘地域提供大规模车用煤层气的能力。具体项目规模如下：阳泉CNG、LNG基地基本数据                                    日产纯瓦斯气量(方)                                    60×104                                    原料气中甲烷浓度<35%                                                    日需混合气量（方）                                    200×104                                    耗电功率（千瓦）