瓦斯利用技術現狀及其潛力

吳曉燕

（中煤科工集團重慶設計研究院有限公司，重慶 416000）

瓦斯利用技術現狀及其潛力

吳曉燕

（中煤科工集團重慶設計研究院有限公司，重慶 416000）

在進行煤礦作業的過程中，應該加強礦井的通風工作，有效地防止煤礦施工的過程中，發生瓦斯爆炸。通過對煤礦進行及時的通風處理，不僅能夠有效地為煤礦地下不斷地輸送新鮮空氣，保證井下工作人員的生命安全，同時還可以有效地排除井下瓦斯及其他有害氣體，防止發生井下瓦斯爆炸的情況。但是，將井下大量的瓦斯排放到空氣中不僅會影響大氣環境，還會造成嚴重的資源浪費。所以，國際清潔型能源的生產領域已經加強對通風瓦斯合理利用技術進行研究與開發，并且已經取得了一定的成效。

瓦斯利用技術；現狀；潛力

1 作為輔助燃料的技術及其應用

1.1 燃氣輪機

在進行煤塊開采的過程中，可以使用壓縮機，將煤礦中的通風瓦斯通過燃氣輪輸送到燃燒室。在燃燒室中可以將通風瓦斯與主要的燃燒材料進行點燃，這樣就可以有上的節省燃燒材料，降低燃燒材料的費用。美國對這方面的研究較為深入，還有西北原來公司有收到開發了燃氣汽輪機的使用，通過相應的條件使用煤礦中的瓦斯進行燃燒發電。

1.2 內燃發動機

內燃發動動機有兩種，一種是迪塞爾發動機，另外一種是火花式發動機，兩種發動機都是使用燃氣的燃燒來進行發電的。在煤礦開采的過程中，內燃發動機可以有效地利用乏風換取空氣，這樣可以有效地減少新鮮空氣的使用。就目前的情況看，煤礦瓦斯經常被應用到內燃機輔助燃燒材料中。

1.3 其他輔助應用技術

對于輔助的燃燒材料來講，需要在靠近風池的位置進行使用，這樣從某種程度上影響了煤礦通風瓦斯的使用范圍。

2 瓦斯防治技術

2.1 瓦斯預測技術

加強對煤礦通風瓦斯涌出量的預測，可以為煤礦的開采、井下的通風設計、瓦斯抽采設計以及通風瓦斯處理技術的管理提供準確的數據。目前在對通風瓦斯的涌出量進行預測的過程中主要使用的是礦山統計法和分源預測的方法。礦山統計法主要是對本煤礦或者是相鄰煤礦實際瓦斯涌出量的相關資料進行分析，經過統計分析的方法得出煤礦井下瓦斯涌出的實際量及其變化規律，這樣可以有效地對新框鏡或者是新開采區域通風瓦斯涌出量的進行有效的預測，這種方法需要建立在強大的統計數據上，并且圖為新開采區域的通風瓦斯量預測數據較為準確。三元式預測方法主要是隨著我國通風瓦斯含量的測定技術，以及對瓦斯儲存情況進行分析，主要是在“七五”或者是“八五”期間提出的，并進行了有效的建立。根據什，綠色方法的使用范圍可以將其分為地理勘察瓦斯含量預測方法和煤礦井下使用的煤礦通風瓦斯含量的預測方法。

2.2 氧化發電技術

通過圖1可知，氧化發電技術主要是對煤礦通風瓦斯的有效利用，這期間通過使用煤礦通風瓦斯進行氧化，所產生的熱量能夠應用到供熱工程中，還可以將產生的熱量應用的發電工程中。但是因為氧化發電技術，在使用的過程中需要使用到專業的配套汽輪機、發電機、氧化裝置等設備，所以資金的投入量較大。氧化發電技術在使用的過程中還存在著一定的問題，因此當前國內外瓦斯加熱發電技術的應用主要用于實驗研究之中，還沒有形成一定的技術應用規模。這種技術的經濟收益主要來源有兩個，一是生態效益，二是售電產生的經濟效益。但是，這種技術應用要求相對較高，投資大，成本回收期較長。

圖1 氧化發電方案技術

3 煤礦通風瓦斯的應用前景

隨著全球氣候變暖的情況越來越嚴重，人們逐漸意識到地球環境正在受到嚴重的破壞，人們的生存環境受到了嚴重的威脅。目前，在相關的協議當中都加強了對全球氣候變暖這一重要問題的管理。在《京都議定書》中，149個國家針對全球氣候變暖這一問題進行了協商，并通過了協議，希望可以通過該協議對全球范圍內的氣候變暖情況進行管理，有效地阻止全球氣候變暖的加劇。其主要的核心內容是，對發達國家同發展中國家之間的節能減排成本投入方面進行有效的協調，同時也有利于發展中國家利用煤礦瓦斯處理技術以及相應的成本安排，從發達國家獲取相應的資金，這樣可以有效的做到互利雙贏的目的。就目前的情況看我國排放到空氣中的甲醛已經達到了170億m，如果加強對煤礦通風瓦斯的事重復利用，可以有效地實現節約能源的目的。從統計數字上來看，加強對煤礦通風瓦斯處理技術的應用，能夠有稍的保證生態環境，具有一定的環保效應。

通常情況下，煤礦通風瓦斯產生安全隱患的原因主要是因為煤礦井下的通風力度不夠，通過加強對煤礦礦瓦斯的使用能夠有效的緩解安全事故的發生。加強對煤礦通風瓦斯的利用，能夠實現集體的結凈排放，有效的緩解全球氣候變暖。煤礦通風瓦斯的處理技術，能夠有效地改善煤礦井下通風過程中的超額支出情況，有效的緩解經濟效益降低或者是沒有經濟效益的局面，提高了煤礦井下通風的經濟效益。

通過上述可以發現，煤礦通風瓦斯在使用中具有非常高的價值，應該加強對煤礦風瓦斯的開發及利用的重視，加強對煤礦通風瓦斯利用技術的研發與宣傳，讓人們充分的認識到煤礦通風瓦斯具有較高的使用效率，能夠有效地減少能源的消耗。但是就目前的情況來看，我國煤礦通風瓦斯的使用技術并不是很完善，科學研究人員及相關的生產產業應該加強對煤礦通風瓦斯利用技術的研究，從我國現階段的國情出發，加強對煤礦通風瓦斯利用技術的研究。

[1] 吳向東，周占威.以提高瓦斯利用率為目的電廠發電量全市場化考核在龍山礦的實踐與探索[J].中國高新技術企業，2012，（01）.

Current Situation and Potential of Gas Utilization Technology

Wu xiao-yan

During the process of coal mine operation，the ventilation work of the mine should be strengthened to effectively prevent the gas explosion during the construction of the coal mine.Through the timely ventilation of the coal mine，not only can effectively transport fresh air for the coal mine underground，effectively ensure the safety of underground staff，but also can effectively remove the underground gas and other harmful gases to prevent the occurrence of underground gas explosion Case.However，a large amount of underground gas emissions into the air will not only affect the atmospheric environment，but also cause serious waste of resources. Therefore，the international clean energy production areas have been strengthened on the rational use of ventilation and gas technology research and development，and has achieved some success.

gas utilization technology；status quo；potential

TD712

：A

：1003–6490（2017）04–0070–02

2017–04–01

吳曉燕（1984—），男，重慶長壽人，工程師，主要從事燃氣相關的技術及管理工作。