透视我国矿难背后的瓦斯治理

    年10月份以来，河南大平煤矿、陕西陈家山煤矿、辽宁孙家湾煤矿相继发生了因瓦斯爆炸而导致死亡一百人以上的重大矿难事故。“如果有什么方式能将瓦斯抽出来，铜川矿难的166个兄弟或许就能够走出那吃人的矿井了！”陕西铜川矿难发生后，一位矿工这样说道。
    为何瓦斯导致了我国矿难的频频发生？面对危害如此之大的瓦斯，我们是否有办法将其“驯服”甚至化害为利呢？近日，我国煤矿瓦斯治理国家工程研究中心的成立，预示着这一设想正在逐步成为现实。由安徽淮南矿业（集团）有限责任公司和中国矿业大学联合组建的研究中心，将对煤矿瓦斯灾害治理和利用技术进行科研公关和工程化、系统化研究，形成具有自主知识产权的矿井瓦斯灾害监测监控技术体系，从而提高煤矿生产的安全保障能力。我国近1/3的煤炭开采缺少瓦斯防治安全保障，11月18日，贵州沙沟煤矿发生矿难，16名矿工遇难，这又是一起由瓦斯爆炸导致的矿难。在不断发生的煤矿事故中，瓦斯爆炸成为主要“杀手”。资料显示，我国瓦斯事故占到煤矿事故的80%以上，造成的伤亡人数占到特大事故伤亡人数的90%以上。
    藏身于煤层及周围岩层中的瓦斯气体，当其浓度达到5％至16％时，遇明火便能瞬间爆炸。“我国46%的煤矿属于高瓦斯矿，瓦斯含量大，煤层透气性低，不易在开采前抽放，加之地质构造复杂，采掘时极易发生瓦斯爆炸现象。”中国工程院周世宁院士说。瓦斯易燃易爆的特性是造成煤矿事故多发的原因之一，而我国在煤炭开采中对瓦斯的治理开发不科学则是一个更深层次的原因。中国煤炭科学研究院重庆分院瓦斯研究所所长文光才认为，瓦斯开发利用率不高是造成我国瓦斯煤矿灾难事故居高不下的重要原因。2004年我国仅有12亿吨的煤炭进行了瓦斯防治的安全保障，而实际产量却高达19.5亿吨，也就是说，有近1/3的煤炭在开采过程中缺乏安全保障。
    我国煤层气治理利用的一个主要目的是解决煤矿安全问题，但从矿井中抽放出来的大量瓦斯气却没有得到合理利用而是直接排入大气中，这既不利于煤矿安全又浪费了能源。随着我国煤炭产量、煤矿开采深度的逐步增加，煤矿通风瓦斯的排放量也在不断增长。据有关部门保守估算，2004年我国煤矿通风瓦斯的排放量达到了140亿立方米，到2020年我国煤炭产量最低要达到24亿吨，如不采取通风瓦斯回收措施，煤矿通风瓦斯的排放量将达到170亿立方米以上。如此巨大的排放量，使我国把煤炭瓦斯的治理利用问题迅速摆上了议事日程。瓦斯能源的蕴藏量与全国常规天然气资源量相当。
    瓦斯是害，但同样也是宝。瓦斯充分燃烧后几乎全部转化为水和二氧化碳，而不像焦炉煤气那样产生很多杂质。若能够把从煤气层中抽放出的瓦斯科学合理地加以利用，就能够产生巨大的经济效益。实际上，不少国家早就开始了瓦斯的商业化应用研究。目前，美国每年抽出的瓦斯量已接近400亿立方米，由此形成了美国一个重要的能源开发产业，并产生了显著的社会经济效益。我国瓦斯的蕴藏量非常丰富，几乎与我国常规天然气资源量相当。据测算，我国地下2000米以内以瓦斯为主的浅煤层气资源量有30~35万亿立方米，相当于450亿吨标煤，居世界第三位。按照有关能耗标准，这相当于我国可以使用20多年的能源量。
    瓦斯利用最经济简便的方式就是发电。专家计算，1立方米含量100%的瓦斯，可以发出3.2~3.3度电，而仅仅是30%含量的1立方米瓦斯也可以发出1度电。山东胜动集团是目前国内规模最大的燃气发动机制造企业。该集团董事长陈宜亮算过这样一笔账：我国每年采煤排放的煤层气可利用的总量达到80亿立方米，折合成标准煤就是1000万吨。如果用于就近发电，每年可以发电近300亿千瓦时。目前我国瓦斯的利用情况与陈宜亮算的这笔账还相去甚远，其实际利用率还不到2%。这对于当前石油紧缺、可利用能源量已不乐观的我国来说，如果能把开发利用潜力巨大的瓦斯这一清洁能源使用好，不但可以缓解我国的能源紧张问题，还有助于环保建设的发展，可谓一举多得。
    今年的开发投入将超过前8年的总和
    从对瓦斯事故的“严盯死守”，到对其实行“化敌为友，变废为宝”的科学利用，是我国治理瓦斯的新策略。今年1月，国家发改委等相关部门就已经在北京召开了“可燃气体回收利用潜力与技术应用情况报告会”，贯彻落实国家中长期节能计划，加快煤矿瓦斯、焦炉煤气、沼气等各种排空气体的回收利用。前不久，煤矿瓦斯防治部际协调小组也已制定出详细的工作计划，并将于2006年2月提出全国煤层气（煤矿瓦斯）开发利用“十一五”规划草案。为加快煤矿瓦斯治理利用的步伐，我国未来几年内还将建设5个煤矿瓦斯治理与利用示范工程。预计今年全国用于瓦斯开发的资金为6亿多元，要钻井330多口，这超过了前8年投资量和工作量的总和，表明我国对瓦斯的治理利用已驶入“快车道”。
    我国第一个瓦斯开发利用生产基地即将在山西投入生产，重庆也将建设国内首座瓦斯发电站，此电站建成后，将成为我国首个以瓦斯为主要燃料的火力电站。山西晋城无烟煤集团公司已经将瓦斯从“杀手”变成了“帮手”，使职工们告别了使用23年的水煤气，转而使用瓦斯来烧火做饭，并且公司还将建设世界上最大的煤矿煤层发电厂。在国际合作中，辽宁铁法煤业集团与日本政府合作的煤层气回收与综合利用项目，在引进先进抽放技术与设备的基础上，显著提高了煤层气抽放率和抽放浓度，大大提升了瓦斯的利用效率。

来源：解放军报 作者：郭柏松