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油气之光——清洁型能源:煤层气

2015-6-4 10:00:10 来源:中国矿业报 作者:毕彩芹

煤层气,俗称“瓦斯”,是指储存在煤层中以甲烷为主要成分,以吸附在煤基质颗粒表面为主,部分游离于煤孔隙中或溶解于煤层水中的烃类气体,是煤的伴生矿产资源。煤层气属非常规天然气,是近一二十年在国际上崛起的洁净、优质能源和化工原料。

煤层气用途非常广泛,可以用作民用燃料、工业燃料、发电燃料、汽车燃料和重要的化工原料。煤层气热值与天然气相当,可以与天然气混输混用,燃烧后几乎不产生任何废气,是上好的工业、化工、发电和居民生活燃料。另外,煤层气燃烧后几乎没有污染物,因此它是相当便宜的清洁型能源。

使用煤层气相对较为安全。通常情况下,煤层气密度是空气的0.55倍,如有泄漏会向上扩散,只要保持室内空气流通,即可避免爆炸和火灾。而煤气、液化石油气等密度是空气的1.5~2.0倍,泄漏后会向下沉积。相比而言,煤层气的危险性要小得多。煤层气空气浓度达到5%~16%时,遇明火就会爆炸,这是煤矿瓦斯爆炸事故的根源。水煤气爆炸范围6.2%~74.4%,且煤层气不含CO,因此,煤层气相对于水煤气不易爆炸,在使用过程中也不会发生像水煤气那样的中毒现象。

煤层气的开采一般有两种方式:地面钻井开采和井下瓦斯抽放系统抽出。通过地面开采和抽放后可以大大减少风排瓦斯的数量,降低了煤矿对通风的要求,改善了矿工的安全生产条件。在采煤之前如果先开采煤层气,煤矿瓦斯爆炸率将降低70%~85%。地面钻井开采方式,国外已经使用,我国有些煤层透气性较差,地面开采有一定困难,但若积极开发每年至少可采出50亿立方米。目前除了供暖外,没有找到合理的利用煤层气的手段,煤层气未能充分利用,抽放瓦斯绝大部分仍然排入大气。煤层气直接排放到大气中,其温室效应约为CO2的21倍,对生态环境破坏性极强。所以,抽放瓦斯排入大气既花去了费用,浪费了资源,又极大地污染了环境。

我国煤层气资源丰富。据煤层气资源评价显示,我国埋深2000米以浅煤层气地质资源量约36万亿立方米,主要分布在华北和西北地区。全国大于5000亿立方米的含煤层气盆地(群)共有14个,其中含气量在5000亿立方米~10000亿立方米之间的有川南黔北、豫西、川渝、三塘湖、徐淮等盆地,含气量大于10000亿立方米的有鄂尔多斯盆地东缘、沁水、准噶尔、滇东黔西、二连、吐哈、塔里木、海拉尔、天山盆地群等。

我国煤层气可采资源总量约10万亿立方米,其中大于1000亿立方米的盆地(群)有15个。二连盆地煤层气可采资源量最多,约2万亿立方米;鄂尔多斯盆地东缘、沁水盆地的可采资源量在1万亿立方米以上,准噶尔盆地可采资源量约为8000亿立方米。

随着终端能源需求逐步向优质高效洁净能源转化,天然气的需求迅速增长。煤层气的开发利用具有一举多得的功效。洁净能源,商业化能产生巨大的经济效益。国务院办公厅发布《关于进一步加快煤层气(煤矿瓦斯)抽采利用的意见》,国家能源局组织编制了《煤层气勘探开发行动计划》等,以加快培育和发展煤层气产业,推动能源生产和消费革命。相信,在此背景下,煤层气开发利用的步伐将进一步加快。 □(作者单位:中国地质调查局油气资源调查中心)

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