矿井瓦斯的主要成分是 瓦斯的主要成分
煤层气俗称“煤矿瓦斯” ， 通常以吸附状态存在于煤层及其围岩中 。其主要成分是甲烷 ， 易燃易爆 ， 是煤矿安全事故的主要原因之一 ， 因此也被称为“煤矿杀手” 。为了保证煤矿生产的安全 ， 早期的做法是将其抽出排放到大气中 。由于空气废气浓度低 ， 不利于回收利用 ， 也被视为煤矿生产的“废气” 。井下排风不仅解决了煤矿的安全问题 ， 也带来了新的空气污染问题 。有数据显示 ， 煤层气对臭氧层的破坏是二氧化碳的7倍 。
“十二五”以来 ， 煤层气开采技术不断成熟 ， 煤矿废气正成为传统煤炭企业转型的支点 。在山西晋城晋煤集团 ， 煤层气的开采已经从煤矿的辅助产业转变为集团转型的主业 。比如今天抽取的气量已经超过400万立方米 ， 产品销往全国7个省、20多个城市 。
煤矿瓦斯抽采
煤层气曾经是煤矿的“废气” 。寺河矿瓦斯抽放部总工程师李小健 ， 2002年在该矿瓦斯抽放队工作 。他当时的理解是“只能使用浓度大于30%的气体” 。当时煤矿处理瓦斯有两种方式:抽采和通风 。对于瓦斯含量高的煤层 ， 李小健将在地下钻孔 ， 然后用管道提取瓦斯 ， 用于矿井的供暖和食堂 。由于当时的技术条件 ， 浓度不足的气体很难使用 ， 所以只能通过通风系统排入大气 。
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李小健工作照片
煤层气的开发始于20世纪90年代初 。1991年8月31日 ， 《解放日报》头版刊登了“中国第一口煤层气井钻井”的消息 。在随后的十年里 ， 各矿区不断引进国外技术进行消化吸收 。
白建平 ， 蓝焰煤层气总工程师 ， 1995年矿业大学毕业后在成庄煤矿地勘部门工作 。她回忆说 ， 当时对开采煤层气的怀疑呼声很高 。美国烟煤和褐煤为主要类型 ， 地质构造相对简单；晋城地区以无烟煤为主 ， 地质条件较为复杂 。起初 ， 在美国技术试验中 ， 由于无烟煤孔隙率小、渗透率低 ， 在钻完煤层气地面抽采孔后 ， 仍无法抽出煤层所附的气体 。
后来专家学者探索利用压裂技术改造煤储层 ， 通过压裂技术改变煤层结构 ， 增加渗透率 。从潘庄7口井的技术探索 ， 到30口井的中试 ， 再到100口井的工业试验 ， 白建平回忆 ， 在连续放大试验成功后 ， 技术人员在晋城矿区摸索出了一套煤层气地面抽采技术 ， 为高瓦斯矿井安全高效采煤提供了新的保障和技术支撑 。同时 ， 他还总结出了“先采气、后采煤”、“采煤采气一体化”的煤与煤层气协调发展新模式 ， 真正实现了煤炭 。
然而 ， 长期以来 ， 瓦斯抽采都是为了采煤 。山西煤业公司多名员工告诉采访人员 ， 山西煤业公司发展煤层气的根本原因是为了抽采瓦斯 ， 保障煤矿安全生产 。
白建平为采访人员算了一下这个账:一吨煤大约连着20立方米的气 ， 大约有15立方米可以开采利用 。一吨煤的价格在600元左右 ， 而每立方米煤层气的价格刚开始不到一美元 ， 包括补贴 。由于开采煤层气的初始成本高、投资大、回收期长 ， 白建平坦言 ， “没有煤采气一体化 ， 单纯搞煤层气是很难盈利的 。”
第二产业向主业转变
2007年1月 ， 《人民日报》刊发“沁水煤田煤层气浪费严重”的新闻 ， 指出由于供需双方缺乏有效衔接 ， 蓝燕煤层气公司每天可开采煤层气33万立方米 ， 有效利用的只有12万立方米左右 。为了不污染环境 ， 当时过剩的煤层气只能放在矿井里的“天灯”里处理过剩的产能 。白建平表示 ， 这是由于下游利用市场尚未建立 。为了煤矿井下开采生产的安全 ， 必须提取多余的煤层气 。
寺河矿工人宋永锋住在刘庄村 。宋永锋说 ， 刘庄村的村民大约在2007年使用过煤层气 。起初 ， 出于营销目的 ， 村民可以免费使用煤层气 。有村民发现“煤矿旁边的人会暴露在光线下 ， 离得越近通风越好” 。传说有些村民在城里买了房子后搬回了村里 ， 因为村里也用上了干净方便的煤层气 。
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寺河矿钻机前部
在金城路旁边 ， 采访人员看到很多煤层气站已经投入使用 。与传统汽油车相比 ， 燃气汽车的运营成本更低 。也有媒体报道 ， 阳城县陶瓷产业园也用煤层气生产陶瓷 。总经理在接受采访时表示 ， “一开始工厂生产线的窑炉烧的是煤 ， 但问题是成本高 ， 没有地方处理煤渣 。使用煤层气后 ， 不仅更加清洁 ， 而且烧制的瓷器质量也变得更高 。”
去年 ， 山西煤业集团将煤层气从辅助产业转变为主业 。由于煤层气开采成本与保障煤炭生产安全的投资重叠 ， 新产业带来的效益喜人 。2018年 ， 金美集团实现营业收入1721亿元 ， 年利润42.16亿元 。燃气行业实现营收30亿元 ， 利润7.53亿元 ， 分别比上年增长18.08%和36.67% 。低浓度瓦斯主要用于发电 ， 每年从地下煤矿抽采瓦斯5.4亿立方米 ， 瓦斯发电21.23亿千瓦时 ， 瓦斯发电利润2.11亿元 。
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钻机的另一边
“煤老板”的转型
山西因煤而兴 ， 也因煤而困 。多年来 ， 粗放式的矿业导致生态破坏、环境污染、矿难频发 ， 经济发展遭受“煤炭依赖” 。关键时刻 ， 山西坚决淘汰落后产能 。近三年关闭煤矿88座 ， 退出落后产能8841万吨 。
煤炭企业也在积极谋求发展 。统计显示 ， 7家省属煤炭企业中 ， 有4家不再以煤炭为主业 ， 在优化产业布局后 ， 聚焦煤层气、现代煤化工、煤机等领域 。
在山西长治 ， 六安集团有几项“全国第一” 。六安市石圪界煤矿是我党接手的第一个红色煤矿 ， “艰苦奋斗、勤于办矿”的精神曾享誉全国 。煤化工转型后 ， 六安于2008年生产了中国第一桶钴基合成油 。2009年 ， 当铁基催化剂生产石油时 ， 六安成为中国唯一一家同时使用铁基和钴基工艺合成煤基石油的企业 。副总经理任潮说 ， “原来一吨高硫煤只能卖到300多元 ， 加工后变成‘太行’润滑油 ， 一吨能卖到一万多元 。”
【矿井瓦斯的主要成分是 瓦斯的主要成分】
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