煤礦瓦斯排放與利用(wzf)

1、2022-7-2煤炭科學(xué)研究總院1煤礦瓦斯排放與利用煤礦瓦斯排放與利用煤炭科學(xué)研究總院煤炭科學(xué)研究總院一、全國(guó)煤礦分布及瓦斯涌排現(xiàn)狀一、全國(guó)煤礦分布及瓦斯涌排現(xiàn)狀煤炭科學(xué)研究總院一、全國(guó)煤礦分布及瓦斯涌排現(xiàn)狀一、全國(guó)煤礦分布及瓦斯涌排現(xiàn)狀煤炭科學(xué)研究總院一、全國(guó)煤礦分布及瓦斯涌排現(xiàn)狀一、全國(guó)煤礦分布及瓦斯涌排現(xiàn)狀煤炭科學(xué)研究總院一、全國(guó)煤礦分布及瓦斯涌排現(xiàn)狀一、全國(guó)煤礦分布及瓦斯涌排現(xiàn)狀國(guó)有重點(diǎn)礦國(guó)有重點(diǎn)礦煤炭產(chǎn)量和瓦斯等級(jí)分布情況煤炭產(chǎn)量和瓦斯等級(jí)分布情況國(guó)有重點(diǎn)煤礦產(chǎn)量和瓦斯等級(jí)分布概況國(guó)有重點(diǎn)煤礦產(chǎn)量和瓦斯等級(jí)分布概況國(guó)有重點(diǎn)煤礦煤炭多產(chǎn)自我國(guó)中北部低瓦斯礦井主要分布在我國(guó)北部，而高瓦斯

2、礦井、煤與瓦斯突出礦井主要分布在我國(guó)中東部和中南部2003年國(guó)有重點(diǎn)煤礦瓦斯涌出量62.3億m32005年全國(guó)煤礦瓦斯涌出量150億m3煤炭科學(xué)研究總院一、全國(guó)煤礦分布及瓦斯涌排現(xiàn)狀一、全國(guó)煤礦分布及瓦斯涌排現(xiàn)狀煤炭科學(xué)研究總院國(guó)有重點(diǎn)煤礦中，高瓦斯、煤與瓦斯突出礦井?dāng)?shù)量和煤炭產(chǎn)量比例都在50%左右，這使得高瓦斯突出礦井瓦斯涌出量所占比例接近90%。一、全國(guó)煤礦分布及瓦斯涌排現(xiàn)狀一、全國(guó)煤礦分布及瓦斯涌排現(xiàn)狀煤炭科學(xué)研究總院一、全國(guó)煤礦分布及瓦斯涌排現(xiàn)狀一、全國(guó)煤礦分布及瓦斯涌排現(xiàn)狀煤炭科學(xué)研究總院一、全國(guó)煤礦分布及瓦斯涌排現(xiàn)狀一、全國(guó)煤礦分布及瓦斯涌排現(xiàn)狀煤炭科學(xué)研究總院隨著我國(guó)煤礦瓦斯抽放

3、技隨著我國(guó)煤礦瓦斯抽放技術(shù)日臻成熟，我國(guó)國(guó)有重術(shù)日臻成熟，我國(guó)國(guó)有重點(diǎn)煤礦瓦斯抽放量逐年增點(diǎn)煤礦瓦斯抽放量逐年增加。據(jù)調(diào)研計(jì)算結(jié)果。加。據(jù)調(diào)研計(jì)算結(jié)果。20062006年全國(guó)瓦斯抽放量達(dá)年全國(guó)瓦斯抽放量達(dá)到到3232億億m m3 3，其中國(guó)有重點(diǎn)，其中國(guó)有重點(diǎn)煤礦煤礦2626億億m m3 3一、全國(guó)煤礦分布及瓦斯涌排現(xiàn)狀一、全國(guó)煤礦分布及瓦斯涌排現(xiàn)狀煤炭科學(xué)研究總院一、全國(guó)煤礦分布及瓦斯涌排現(xiàn)狀一、全國(guó)煤礦分布及瓦斯涌排現(xiàn)狀煤炭科學(xué)研究總院一、全國(guó)煤礦分布及瓦斯涌排現(xiàn)狀一、全國(guó)煤礦分布及瓦斯涌排現(xiàn)狀2826242220181614121086420403020100Std. Dev = 6.3

4、8 Mean = 6N = 201.00注1：橫坐標(biāo)為年瓦斯抽放量，單位：Mm3/年；縱坐標(biāo)為礦井個(gè)數(shù)，單位：個(gè)。注2：年瓦斯抽放量小于30Mm3/年的抽放礦井瓦斯抽放量分布直方圖。煤炭科學(xué)研究總院一、全國(guó)煤礦分布及瓦斯涌排現(xiàn)狀一、全國(guó)煤礦分布及瓦斯涌排現(xiàn)狀ratio_CMMD90.085.080.075.070.065.060.055.050.045.040.035.030.025.020.015.010.05.00.03020100Std . Dev = 16.83 M ean = 29.5N = 187.00注：橫坐標(biāo)是瓦斯抽放率（%），縱坐標(biāo)是礦井?dāng)?shù)量（個(gè)）煤炭科學(xué)研究總院一、全國(guó)煤礦

5、分布及瓦斯涌排現(xiàn)狀一、全國(guó)煤礦分布及瓦斯涌排現(xiàn)狀conce ntra tion62.557.552.547.542.537.532.527.522.517.512.57.52.53020100S td . D ev = 13.16 M ean = 25.8N = 198.00注：*按國(guó)家煤礦安全規(guī)程，瓦斯?jié)舛?5%才能進(jìn)行抽放，否則必須放空，但為防止瓦斯積聚，允許使用移動(dòng)抽放泵對(duì)25%以下煤礦瓦斯進(jìn)行臨時(shí)抽放注：橫坐標(biāo)是瓦斯抽放濃度（%），縱坐標(biāo)是礦井?dāng)?shù)量（個(gè)）煤炭科學(xué)研究總院一、全國(guó)煤礦分布及瓦斯涌排現(xiàn)狀一、全國(guó)煤礦分布及瓦斯涌排現(xiàn)狀據(jù)調(diào)研計(jì)算，據(jù)調(diào)研計(jì)算，20032003年國(guó)有年國(guó)有重點(diǎn)煤

6、礦瓦斯風(fēng)排量重點(diǎn)煤礦瓦斯風(fēng)排量4747億億m m3 3，其中低瓦斯礦井所占，其中低瓦斯礦井所占比例為比例為15%15%，而高瓦斯礦，而高瓦斯礦井和煤與瓦斯突出礦井所井和煤與瓦斯突出礦井所占比例達(dá)占比例達(dá)85%85%煤炭科學(xué)研究總院一、全國(guó)煤礦分布及瓦斯涌排現(xiàn)狀一、全國(guó)煤礦分布及瓦斯涌排現(xiàn)狀煤炭科學(xué)研究總院一、全國(guó)煤礦分布及瓦斯涌排現(xiàn)狀一、全國(guó)煤礦分布及瓦斯涌排現(xiàn)狀煤炭科學(xué)研究總院一、全國(guó)煤礦分布及瓦斯涌排現(xiàn)狀一、全國(guó)煤礦分布及瓦斯涌排現(xiàn)狀煤炭科學(xué)研究總院一、全國(guó)煤礦分布及瓦斯涌排現(xiàn)狀一、全國(guó)煤礦分布及瓦斯涌排現(xiàn)狀煤炭科學(xué)研究總院一、全國(guó)煤礦分布及瓦斯涌排現(xiàn)狀一、全國(guó)煤礦分布及瓦斯涌排現(xiàn)狀煤炭科

7、學(xué)研究總院一、全國(guó)煤礦分布及瓦斯涌排現(xiàn)狀一、全國(guó)煤礦分布及瓦斯涌排現(xiàn)狀全國(guó)煤礦瓦斯涌排量估計(jì)（全國(guó)煤礦瓦斯涌排量估計(jì)（20032003年）年）與其它研究機(jī)構(gòu)近年來(lái)研究結(jié)果的比較與其它研究機(jī)構(gòu)近年來(lái)研究結(jié)果的比較煤炭科學(xué)研究總院一、全國(guó)煤礦分布及瓦斯涌排現(xiàn)狀一、全國(guó)煤礦分布及瓦斯涌排現(xiàn)狀2002年全國(guó)煤礦瓦斯涌出量估計(jì)年全國(guó)煤礦瓦斯涌出量估計(jì)2010年全國(guó)煤礦瓦斯涌出量估計(jì)年全國(guó)煤礦瓦斯涌出量估計(jì)煤炭科學(xué)研究總院二、煤礦瓦斯排放的影響二、煤礦瓦斯排放的影響國(guó)土資源部國(guó)土資源部2006年公布為年公布為36.811012m3 ，與我國(guó)天然氣相與我國(guó)天然氣相當(dāng)，居世界產(chǎn)煤當(dāng)，居世界產(chǎn)煤國(guó)前列。國(guó)前列。

8、332814111936.867617113煤炭科學(xué)研究總院二、煤礦瓦斯排放的影響二、煤礦瓦斯排放的影響總量東部西部中部10.8%3.39萬(wàn)億m325.4%7.99萬(wàn)億m363.8%20.08萬(wàn)億m3煤炭科學(xué)研究總院二、煤礦瓦斯排放的影響二、煤礦瓦斯排放的影響煤層瓦斯資源多為少生（氣）中儲(chǔ)（氣）型和多生低儲(chǔ)型，合計(jì)約占我國(guó)煤層瓦斯資源量的70%，僅有30%的煤層瓦斯有可能通過(guò)地面垂直鉆井技術(shù)開(kāi)采。58%14%28%少生中儲(chǔ)型多生低儲(chǔ)型多生高儲(chǔ)型煤層瓦斯資源約70%分布在地下1000m以深，僅有30%分布在1000m以淺，從經(jīng)濟(jì)上進(jìn)一步限制了地面鉆井開(kāi)采煤層瓦斯氣能力。29%32%39%3001

9、000m10001500m15002000m煤炭科學(xué)研究總院二、煤礦瓦斯排放的影響二、煤礦瓦斯排放的影響煤炭生產(chǎn)階段資源枯竭，礦井廢棄采前預(yù)抽或僅產(chǎn)氣煤炭正常開(kāi)采%CH413040809095CBM 地面鉆井煤層瓦斯氣CMMd,u 可利用的礦井抽放瓦斯CMMd,e 未利用放空的礦井抽放瓦斯VAM 礦井風(fēng)排瓦斯AMM 廢棄礦井瓦斯煤炭科學(xué)研究總院二、煤礦瓦斯排放的影響二、煤礦瓦斯排放的影響煤炭科學(xué)研究總院二、煤礦瓦斯排放的影響二、煤礦瓦斯排放的影響（來(lái)源：劉德順 ，CDM 項(xiàng)目體制、方法學(xué)與實(shí)施框架，清潔發(fā)展機(jī)制(CDM) 培訓(xùn)講義，中國(guó)CDM能力建設(shè)項(xiàng)目，2005年6月）煤炭科學(xué)研究總院二、煤

10、礦瓦斯排放的影響二、煤礦瓦斯排放的影響WORLD：2000中國(guó)：1994（來(lái)源：PAMELA M. FRANKLIN等，METHANE TO MARKETS PARTNERSHIP: OPPORTUNITIES FOR COAL MINE METHANE PROJECT DEVELOPMENT，2004第四屆國(guó)際煤層氣論壇）（來(lái)源：中華人民共和國(guó)氣候變化初始國(guó)家信息通報(bào)，中國(guó)計(jì)劃出版社，2004年，北京）煤炭科學(xué)研究總院二、煤礦瓦斯排放的影響二、煤礦瓦斯排放的影響清潔能源資源浪費(fèi)清潔能源資源浪費(fèi)清潔能源資源匱乏清潔能源資源匱乏煤炭科學(xué)研究總院二、煤礦瓦斯排放的影響二、煤礦瓦斯排放的影響煤炭科學(xué)

11、研究總院三、煤礦中低濃度瓦斯治理與利用技術(shù)三、煤礦中低濃度瓦斯治理與利用技術(shù)煤炭科學(xué)研究總院三、煤礦中低濃度瓦斯治理與利用技術(shù)三、煤礦中低濃度瓦斯治理與利用技術(shù)煤炭科學(xué)研究總院三、煤礦中低濃度瓦斯治理與利用技術(shù)三、煤礦中低濃度瓦斯治理與利用技術(shù)煤炭科學(xué)研究總院三、煤礦中低濃度瓦斯治理與利用技術(shù)三、煤礦中低濃度瓦斯治理與利用技術(shù)煤炭科學(xué)研究總院三、煤礦中低濃度瓦斯治理與利用技術(shù)三、煤礦中低濃度瓦斯治理與利用技術(shù)煤炭科學(xué)研究總院三、煤礦中低濃度瓦斯治理與利用技術(shù)三、煤礦中低濃度瓦斯治理與利用技術(shù)煤炭科學(xué)研究總院三、煤礦中低濃度瓦斯治理與利用技術(shù)三、煤礦中低濃度瓦斯治理與利用技術(shù)煤炭科學(xué)研究總院三、

12、煤礦中低濃度瓦斯治理與利用技術(shù)三、煤礦中低濃度瓦斯治理與利用技術(shù)煤炭科學(xué)研究總院三、煤礦中低濃度瓦斯治理與利用技術(shù)三、煤礦中低濃度瓦斯治理與利用技術(shù)煤炭科學(xué)研究總院三、煤礦中低濃度瓦斯治理與利用技術(shù)三、煤礦中低濃度瓦斯治理與利用技術(shù)配氣技術(shù)配氣技術(shù)濃縮器技術(shù)技術(shù)流程：技術(shù)流程：礦井風(fēng)排瓦斯從吸附器底端進(jìn)入，向上逆流通過(guò)液化床，吸附介質(zhì)吸附甲烷增重720后，落入吸附器底部被存儲(chǔ)器收集，再通過(guò)吸附介質(zhì)傳輸系統(tǒng)送至解吸器，而后通過(guò)提高溫度將濃縮的甲烷解吸出來(lái)成為高濃度產(chǎn)品氣，解吸后的吸附介質(zhì)通過(guò)傳輸系統(tǒng)重新回到吸附器繼續(xù)使用。技術(shù)應(yīng)用：技術(shù)應(yīng)用：多用于化工等行業(yè)VOC處理。類(lèi)似研究：類(lèi)似研究：能將甲

13、烷濃度0.10.9%的原料氣富集到甲烷濃度20%的產(chǎn)品氣，如果來(lái)流甲烷濃度更高，產(chǎn)品氣中甲烷濃度可增加至30%或更高。工程適用性工程適用性：模擬風(fēng)排瓦斯進(jìn)行測(cè)試，無(wú)工程應(yīng)用技術(shù)特點(diǎn)：技術(shù)特點(diǎn)：配氣技術(shù)相對(duì)較為簡(jiǎn)單，即通過(guò)高濃度的甲烷氣或高熱值的丙烷氣與低濃度瓦斯混合，配成可以利用的產(chǎn)品氣，如國(guó)外已有將抽放瓦斯注入風(fēng)排瓦斯以提高風(fēng)排瓦斯中甲烷濃度的案例。工程適用性：工程適用性：國(guó)外為穩(wěn)定瓦斯氣，多有采用煤炭科學(xué)研究總院三、煤礦中低濃度瓦斯治理與利用技術(shù)三、煤礦中低濃度瓦斯治理與利用技術(shù)煤炭科學(xué)研究總院三、煤礦中低濃度瓦斯治理與利用技術(shù)三、煤礦中低濃度瓦斯治理與利用技術(shù)風(fēng)排瓦斯V2V1V1V2He

14、at Exchanger固體層固體層廢氣、廢熱 下風(fēng)流上風(fēng)流甲烷完全氧化甲烷完全氧化利用固定床中固體層與氣體層再生熱熱交換原理，實(shí)現(xiàn)風(fēng)排瓦斯周期性自熱氧化反應(yīng)。技術(shù)原理技術(shù)原理 保持1000以上燃燒溫度 使用催化劑降低甲烷氧化反應(yīng)活化能，實(shí)現(xiàn)在相對(duì)較低溫度下的自穩(wěn)定氧化燃燒。技術(shù)分類(lèi)技術(shù)分類(lèi)煤炭科學(xué)研究總院 時(shí)間時(shí)間1994年2001-2002年 2005年l甲烷減排試驗(yàn)示范階段，熱能未回收l(shuí)甲烷減排與小規(guī)模熱能生產(chǎn)示范階段l大規(guī)模甲烷減排與能源生產(chǎn)示范階段熱流轉(zhuǎn)反應(yīng)器技術(shù)（熱流轉(zhuǎn)反應(yīng)器技術(shù)（TFRR）研究與示范）研究與示范煤炭科學(xué)研究總院l加拿大CANMET中試試驗(yàn)裝置l北京化工大學(xué)試驗(yàn)室裝

15、置催化流轉(zhuǎn)反應(yīng)器技術(shù)（催化流轉(zhuǎn)反應(yīng)器技術(shù)（CFRR）研究與示范）研究與示范煤炭科學(xué)研究總院流轉(zhuǎn)反應(yīng)器技術(shù)特點(diǎn)煤炭科學(xué)研究總院三、煤礦中低濃度瓦斯治理與利用技術(shù)三、煤礦中低濃度瓦斯治理與利用技術(shù)煤炭科學(xué)研究總院三、煤礦中低濃度瓦斯治理與利用技術(shù)三、煤礦中低濃度瓦斯治理與利用技術(shù)煤炭科學(xué)研究總院三、煤礦中低濃度瓦斯治理與利用技術(shù)三、煤礦中低濃度瓦斯治理與利用技術(shù)煤炭科學(xué)研究總院三、煤礦中低濃度瓦斯治理與利用技術(shù)三、煤礦中低濃度瓦斯治理與利用技術(shù)煤炭科學(xué)研究總院三、煤礦中低濃度瓦斯治理與利用技術(shù)三、煤礦中低濃度瓦斯治理與利用技術(shù)煤炭科學(xué)研究總院三、煤礦中低濃度瓦斯治理與利用技術(shù)三、煤礦中低濃度瓦斯治

16、理與利用技術(shù)煤炭科學(xué)研究總院四、煤礦瓦斯減排與利用四、煤礦瓦斯減排與利用CDM研究研究煤炭科學(xué)研究總院四、煤礦瓦斯減排與利用四、煤礦瓦斯減排與利用CDM研究研究煤炭科學(xué)研究總院四、煤礦瓦斯減排與利用四、煤礦瓦斯減排與利用CDM研究研究煤炭科學(xué)研究總院四、煤礦瓦斯減排與利用四、煤礦瓦斯減排與利用CDM研究研究煤炭科學(xué)研究總院我國(guó)已向我國(guó)已向EB（CDM執(zhí)行理事會(huì)）執(zhí)行理事會(huì)）提出申請(qǐng)的五個(gè)煤礦瓦斯減排與利用提出申請(qǐng)的五個(gè)煤礦瓦斯減排與利用CDM項(xiàng)目概況項(xiàng)目概況四、煤礦瓦斯減排與利用四、煤礦瓦斯減排與利用CDM研究研究煤炭科學(xué)研究總院四、煤礦瓦斯減排與利用四、煤礦瓦斯減排與利用CDM研究研究煤炭科學(xué)