摘 要:目前煤炭市場供大于求,利用煤炭附加產品煤層氣,成為當前煤炭企業轉型發展的趨勢。煤層氣的開發不僅能降低對環境的危害減少煤礦事故的發生,還能為企業增加效益。山西省昔陽縣現有煤礦15座,主要開采15#煤,15#煤為高瓦斯厚煤層,儲量豐富,為昔陽縣煤炭轉型發展奠定了基礎。
關鍵詞:轉型發展;煤層氣;增加效益
昔陽縣有多年煤礦開采的歷史,上世紀八、九十年代,大小煤礦多達一百多座,經過歷次關閉重組,現在僅留下15座礦井,其中陽煤3座,縣管12座(露天開采3座)主要分布在207國道兩側的李家莊鄉、樂平鎮、大寨鎮、三都鄉四個鄉鎮,南北貫穿昔陽縣全境,位于全縣中部。南北分別與和順縣、平定縣所屬礦井緊鄰。
1 礦井能力情況
陽煤集團在昔陽縣建礦3座:陽煤寺家莊、運裕、坪上煤業,礦區面積141.057平方公里,生產能力780萬噸/年,保有儲量為110588.7萬噸,除陽煤3座礦井外的12座地方礦井中生產礦井全部投產后產能將達到870萬噸/年,共計1750萬噸/年。
2 礦井現狀
我縣12座礦井礦區面積共有91.4576平方公里,保有儲量49084.2萬噸,通過資源整合,礦井基本建設取得了一定的成效,但隨著國民經濟的快速發展,煤炭工業仍面臨著嚴峻的挑戰,一是礦井資源逐漸枯竭,如豐匯紅土溝、大寨、樂平、炭窯溝、安順勝利嚴重制約著煤礦的發展后勁。二是露天開采的短期行為造成生態環境的惡化。三是按突出管理礦井、高瓦斯礦井瓦斯隱患較大。
3 對策措施
煤炭企業要積極借助當前煤炭市場轉型的時機,提升企業的創新能力,抵御各種安全風險的能力;盡快實現煤炭企業轉型,達到跨越發展:一、可以進行煤炭的深加工,提升產業鏈,如“干煤粉加壓氣化制備合成氣新技術”。二、用于建設其他非煤企業等。三、煤層氣的有效利用。下面我主要將我縣煤層氣的利用作一簡單論述。
煤層氣由于其成分復雜,又稱為非常規天然氣。它是在煤炭形成的過程中,在高壓條件下產生的,其成分主要是甲烷,吸附在煤體上成為煤層氣。在煤炭開采過程中,煤層氣在煤體上的吸附平衡條件受到破壞,大量的煤層氣就會釋放出來。因為瓦斯爆炸和瓦斯突出事故是煤礦安全的最大威脅,所以瓦斯被認為是對煤礦開采最危險的有害氣體。煤層氣大量排入大氣中將導致氣候變暖,影響全球環境。但是,煤層氣又是一種能源資源,如能綜合利用將會受到增加潔凈能源供應、改善煤礦安全、保護全球環境等多重效益。
煤層氣可以作為居民炊事、采暖等;工業應用主要是礦井井口風流預熱、熱水鍋爐,也可以用煤層氣生產炭黑、甲醛等化工產品,還可用于瓦斯發電。它是推動煤炭企業轉型發展的有效途徑。我縣地方煤礦瓦斯抽放雖說起步較早,但僅僅是為了降低礦井通風瓦斯排量,緩解礦井通風負擔,防止瓦斯爆炸事故,隨著瓦斯抽放系統的建立,瓦斯抽放的目的也由單一的安全性向防止瓦斯災害和瓦斯資源的開發利用過渡,這對減少溫室氣體排放,保護環境,改善能源結構,形成能源新行業,具有十分重要的意義。
3.1 我縣高瓦斯礦井數量及分布情況
我縣包括陽煤現有12個井工礦井,其中突出礦井兩個,即陽煤集團寺家莊煤礦(450萬噸/年),國投黃巖匯煤礦(90萬噸/年)。高瓦斯礦井5個,即陽煤坪上、運峪、豐匯煤礦、豐匯樂平、國投白羊嶺,以上礦井均位于207國道以西,瓦斯資源儲量豐富。
3.2 我縣瓦斯資源開發利用情況
現在我縣瓦斯利用:一是作為燃料1立方米甲烷發熱量為1.2千克標準煤,燃燒效率為煤的3-4倍),濃度在5%-6%瓦斯可以用以低瓦斯發電,現有兩個瓦斯電廠,國投黃巖匯煤礦瓦斯發電站,設計5*2MW發電機組,已于2011年5月并網發電;白羊嶺發電項目概算為17766.02萬元,設計8*2MW機組,于2010年11月開工建設現已并網發電,效益可觀。二是濃度在30%可直接用作民用燃料,我縣祥云燃氣有限責任公司,氣源由陽煤運峪公司提供,可使縣城3000多戶居民使用瓦斯氣做飯。三是可液化作民用、汽車燃料,晉煤集團藍焰煤層氣公司與陽煤集團合作的漾泉藍焰煤層公司,成立于2009年8月,該公司目前主要在陽煤寺家莊礦區124平方公里范圍進行煤層氣的開發,至2011年10月,實現銷售收入4000多萬元,上繳稅金1000多萬元。
3.3 發展方向
我縣煤層氣開發利用已積累了一定的抽放技術,今后再建設豐匯瓦斯電廠,由于煤層氣液化后,其體積只有液化前的1/625,用液體槽車代替長距離管道輸送,可節省大量風險性管道投資,降低運輸成本。而且煤層氣也可以代替常規天然氣,調節民用和工業用氣的波動性,特別在對冬季用氣的急劇增加時作為補充燃料。此外,可以消除煤礦的瓦斯爆炸危險,且變廢為寶。因此,采用液化的方法利用煤層氣是目前各國都很關注的問題,我國經濟發展迅速,能源緊張,所以發展液化煤層氣勢在必行。根據我縣的具體情況,以小型煤礦為例,投資建設一套1000m3/h的煤層氣液化裝置,工程總投資約在1000萬元,年運行費用約為總投資的50%,投資回收期約為4-5年。另外,雖說我縣已有四個瓦斯電廠但我覺得這遠遠不夠,興建瓦斯電廠還有很大的發展潛力和經濟效益,已經運行的瓦斯發電廠也證明了瓦斯發電確實可行,效益可觀。
煤層氣的開發利用將成為我縣的又一支柱產業,在我省“十二五”規劃綱要中,煤層氣產業將作為“氣化山西”的重要資源支撐,“先抽后采”的生產技術是國家制定的防治瓦斯事故的重大戰略措施,煤層氣開發利用將得到強有利的法律和政策支持。
3.4 實施辦法
結合現有投資環境,我縣應制定優惠政策,對現有可利用資源,按照“分區抽采,集中利用”的原則將抽采的煤層氣處理后,集中進行液化,周邊建立加液站或通過管道運輸方式,向改造后的汽車或城區居民輸送,也可集中用以發電、民用和各種工業鍋爐燃用,最終使煤礦企業實現雙贏。
參考文獻
[1]中國煤層氣開發利用現狀與發展趨勢[Z].中國煤炭.
[2]加快煤層氣產業發展的多層面思考[Z].中國煤層氣.
作者簡介:李根柱(1969,1-),男,籍貫:山西省昔陽縣東冶頭鎮里巖村,單位:山西省昔陽縣煤炭工業局,職稱:助理工程師,研究方向:煤層氣的開發與利用(瓦斯發電)。