煤矿瓦斯排放与利用(wzf)

1、2022-7-6煤炭科学研究总院1煤矿瓦斯排放与利用煤矿瓦斯排放与利用煤炭科学研究总院煤炭科学研究总院一、全国煤矿分布及瓦斯涌排现状一、全国煤矿分布及瓦斯涌排现状煤炭科学研究总院一、全国煤矿分布及瓦斯涌排现状一、全国煤矿分布及瓦斯涌排现状煤炭科学研究总院一、全国煤矿分布及瓦斯涌排现状一、全国煤矿分布及瓦斯涌排现状煤炭科学研究总院一、全国煤矿分布及瓦斯涌排现状一、全国煤矿分布及瓦斯涌排现状国有重点矿国有重点矿煤炭产量和瓦斯等级分布情况煤炭产量和瓦斯等级分布情况国有重点煤矿产量和瓦斯等级分布概况国有重点煤矿产量和瓦斯等级分布概况国有重点煤矿煤炭多产自我国中北部低瓦斯矿井主要分布在我国北部，而高瓦斯

2、矿井、煤与瓦斯突出矿井主要分布在我国中东部和中南部2003年国有重点煤矿瓦斯涌出量62.3亿m32005年全国煤矿瓦斯涌出量150亿m3煤炭科学研究总院一、全国煤矿分布及瓦斯涌排现状一、全国煤矿分布及瓦斯涌排现状煤炭科学研究总院国有重点煤矿中，高瓦斯、煤与瓦斯突出矿井数量和煤炭产量比例都在50%左右，这使得高瓦斯突出矿井瓦斯涌出量所占比例接近90%。一、全国煤矿分布及瓦斯涌排现状一、全国煤矿分布及瓦斯涌排现状煤炭科学研究总院一、全国煤矿分布及瓦斯涌排现状一、全国煤矿分布及瓦斯涌排现状煤炭科学研究总院一、全国煤矿分布及瓦斯涌排现状一、全国煤矿分布及瓦斯涌排现状煤炭科学研究总院随着我国煤矿瓦斯抽放

3、技随着我国煤矿瓦斯抽放技术日臻成熟，我国国有重术日臻成熟，我国国有重点煤矿瓦斯抽放量逐年增点煤矿瓦斯抽放量逐年增加。据调研计算结果。加。据调研计算结果。20062006年全国瓦斯抽放量达年全国瓦斯抽放量达到到3232亿亿m m3 3，其中国有重点，其中国有重点煤矿煤矿2626亿亿m m3 3一、全国煤矿分布及瓦斯涌排现状一、全国煤矿分布及瓦斯涌排现状煤炭科学研究总院一、全国煤矿分布及瓦斯涌排现状一、全国煤矿分布及瓦斯涌排现状煤炭科学研究总院一、全国煤矿分布及瓦斯涌排现状一、全国煤矿分布及瓦斯涌排现状2826242220181614121086420403020100Std. Dev = 6.3

4、8 Mean = 6N = 201.00注1：横坐标为年瓦斯抽放量，单位：Mm3/年；纵坐标为矿井个数，单位：个。注2：年瓦斯抽放量小于30Mm3/年的抽放矿井瓦斯抽放量分布直方图。煤炭科学研究总院一、全国煤矿分布及瓦斯涌排现状一、全国煤矿分布及瓦斯涌排现状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：横坐标是瓦斯抽放率（%），纵坐标是矿井数量（个）煤炭科学研究总院一、全国煤矿

5、分布及瓦斯涌排现状一、全国煤矿分布及瓦斯涌排现状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：*按国家煤矿安全规程，瓦斯浓度25%才能进行抽放，否则必须放空，但为防止瓦斯积聚，允许使用移动抽放泵对25%以下煤矿瓦斯进行临时抽放注：横坐标是瓦斯抽放浓度（%），纵坐标是矿井数量（个）煤炭科学研究总院一、全国煤矿分布及瓦斯涌排现状一、全国煤矿分布及瓦斯涌排现状据调研计算，据调研计算，20032003年国有年国有重点煤

6、矿瓦斯风排量重点煤矿瓦斯风排量4747亿亿m m3 3，其中低瓦斯矿井所占，其中低瓦斯矿井所占比例为比例为15%15%，而高瓦斯矿，而高瓦斯矿井和煤与瓦斯突出矿井所井和煤与瓦斯突出矿井所占比例达占比例达85%85%煤炭科学研究总院一、全国煤矿分布及瓦斯涌排现状一、全国煤矿分布及瓦斯涌排现状煤炭科学研究总院一、全国煤矿分布及瓦斯涌排现状一、全国煤矿分布及瓦斯涌排现状煤炭科学研究总院一、全国煤矿分布及瓦斯涌排现状一、全国煤矿分布及瓦斯涌排现状煤炭科学研究总院一、全国煤矿分布及瓦斯涌排现状一、全国煤矿分布及瓦斯涌排现状煤炭科学研究总院一、全国煤矿分布及瓦斯涌排现状一、全国煤矿分布及瓦斯涌排现状煤炭科

7、学研究总院一、全国煤矿分布及瓦斯涌排现状一、全国煤矿分布及瓦斯涌排现状全国煤矿瓦斯涌排量估计（全国煤矿瓦斯涌排量估计（20032003年）年）与其它研究机构近年来研究结果的比较与其它研究机构近年来研究结果的比较煤炭科学研究总院一、全国煤矿分布及瓦斯涌排现状一、全国煤矿分布及瓦斯涌排现状2002年全国煤矿瓦斯涌出量估计年全国煤矿瓦斯涌出量估计2010年全国煤矿瓦斯涌出量估计年全国煤矿瓦斯涌出量估计煤炭科学研究总院二、煤矿瓦斯排放的影响二、煤矿瓦斯排放的影响国土资源部国土资源部2006年公布为年公布为36.811012m3 ，与我国天然气相与我国天然气相当，居世界产煤当，居世界产煤国前列。国前列。

8、332814111936.867617113煤炭科学研究总院二、煤矿瓦斯排放的影响二、煤矿瓦斯排放的影响总量东部西部中部10.8%3.39万亿m325.4%7.99万亿m363.8%20.08万亿m3煤炭科学研究总院二、煤矿瓦斯排放的影响二、煤矿瓦斯排放的影响煤层瓦斯资源多为少生（气）中储（气）型和多生低储型，合计约占我国煤层瓦斯资源量的70%，仅有30%的煤层瓦斯有可能通过地面垂直钻井技术开采。58%14%28%少生中储型多生低储型多生高储型煤层瓦斯资源约70%分布在地下1000m以深，仅有30%分布在1000m以浅，从经济上进一步限制了地面钻井开采煤层瓦斯气能力。29%32%39%3001

9、000m10001500m15002000m煤炭科学研究总院二、煤矿瓦斯排放的影响二、煤矿瓦斯排放的影响煤炭生产阶段资源枯竭，矿井废弃采前预抽或仅产气煤炭正常开采%CH413040809095CBM 地面钻井煤层瓦斯气CMMd,u 可利用的矿井抽放瓦斯CMMd,e 未利用放空的矿井抽放瓦斯VAM 矿井风排瓦斯AMM 废弃矿井瓦斯煤炭科学研究总院二、煤矿瓦斯排放的影响二、煤矿瓦斯排放的影响煤炭科学研究总院二、煤矿瓦斯排放的影响二、煤矿瓦斯排放的影响（来源：刘德顺 ，CDM 项目体制、方法学与实施框架，清洁发展机制(CDM) 培训讲义，中国CDM能力建设项目，2005年6月）煤炭科学研究总院二、煤

10、矿瓦斯排放的影响二、煤矿瓦斯排放的影响WORLD：2000中国：1994（来源：PAMELA M. FRANKLIN等，METHANE TO MARKETS PARTNERSHIP: OPPORTUNITIES FOR COAL MINE METHANE PROJECT DEVELOPMENT，2004第四届国际煤层气论坛）（来源：中华人民共和国气候变化初始国家信息通报，中国计划出版社，2004年，北京）煤炭科学研究总院二、煤矿瓦斯排放的影响二、煤矿瓦斯排放的影响清洁能源资源浪费清洁能源资源浪费清洁能源资源匮乏清洁能源资源匮乏煤炭科学研究总院二、煤矿瓦斯排放的影响二、煤矿瓦斯排放的影响煤炭科学

11、研究总院三、煤矿中低浓度瓦斯治理与利用技术三、煤矿中低浓度瓦斯治理与利用技术煤炭科学研究总院三、煤矿中低浓度瓦斯治理与利用技术三、煤矿中低浓度瓦斯治理与利用技术煤炭科学研究总院三、煤矿中低浓度瓦斯治理与利用技术三、煤矿中低浓度瓦斯治理与利用技术煤炭科学研究总院三、煤矿中低浓度瓦斯治理与利用技术三、煤矿中低浓度瓦斯治理与利用技术煤炭科学研究总院三、煤矿中低浓度瓦斯治理与利用技术三、煤矿中低浓度瓦斯治理与利用技术煤炭科学研究总院三、煤矿中低浓度瓦斯治理与利用技术三、煤矿中低浓度瓦斯治理与利用技术煤炭科学研究总院三、煤矿中低浓度瓦斯治理与利用技术三、煤矿中低浓度瓦斯治理与利用技术煤炭科学研究总院三、

12、煤矿中低浓度瓦斯治理与利用技术三、煤矿中低浓度瓦斯治理与利用技术煤炭科学研究总院三、煤矿中低浓度瓦斯治理与利用技术三、煤矿中低浓度瓦斯治理与利用技术煤炭科学研究总院三、煤矿中低浓度瓦斯治理与利用技术三、煤矿中低浓度瓦斯治理与利用技术配气技术配气技术浓缩器技术技术流程：技术流程：矿井风排瓦斯从吸附器底端进入，向上逆流通过液化床，吸附介质吸附甲烷增重720后，落入吸附器底部被存储器收集，再通过吸附介质传输系统送至解吸器，而后通过提高温度将浓缩的甲烷解吸出来成为高浓度产品气，解吸后的吸附介质通过传输系统重新回到吸附器继续使用。技术应用：技术应用：多用于化工等行业VOC处理。类似研究：类似研究：能将甲

13、烷浓度0.10.9%的原料气富集到甲烷浓度20%的产品气，如果来流甲烷浓度更高，产品气中甲烷浓度可增加至30%或更高。工程适用性工程适用性：模拟风排瓦斯进行测试，无工程应用技术特点：技术特点：配气技术相对较为简单，即通过高浓度的甲烷气或高热值的丙烷气与低浓度瓦斯混合，配成可以利用的产品气，如国外已有将抽放瓦斯注入风排瓦斯以提高风排瓦斯中甲烷浓度的案例。工程适用性：工程适用性：国外为稳定瓦斯气，多有采用煤炭科学研究总院三、煤矿中低浓度瓦斯治理与利用技术三、煤矿中低浓度瓦斯治理与利用技术煤炭科学研究总院三、煤矿中低浓度瓦斯治理与利用技术三、煤矿中低浓度瓦斯治理与利用技术风排瓦斯V2V1V1V2He

14、at Exchanger固体层固体层废气、废热 下风流上风流甲烷完全氧化甲烷完全氧化利用固定床中固体层与气体层再生热热交换原理，实现风排瓦斯周期性自热氧化反应。技术原理技术原理 保持1000以上燃烧温度 使用催化剂降低甲烷氧化反应活化能，实现在相对较低温度下的自稳定氧化燃烧。技术分类技术分类煤炭科学研究总院 时间时间1994年2001-2002年 2005年l甲烷减排试验示范阶段，热能未回收l甲烷减排与小规模热能生产示范阶段l大规模甲烷减排与能源生产示范阶段热流转反应器技术（热流转反应器技术（TFRR）研究与示范）研究与示范煤炭科学研究总院l加拿大CANMET中试试验装置l北京化工大学试验室装

15、置催化流转反应器技术（催化流转反应器技术（CFRR）研究与示范）研究与示范煤炭科学研究总院流转反应器技术特点煤炭科学研究总院三、煤矿中低浓度瓦斯治理与利用技术三、煤矿中低浓度瓦斯治理与利用技术煤炭科学研究总院三、煤矿中低浓度瓦斯治理与利用技术三、煤矿中低浓度瓦斯治理与利用技术煤炭科学研究总院三、煤矿中低浓度瓦斯治理与利用技术三、煤矿中低浓度瓦斯治理与利用技术煤炭科学研究总院三、煤矿中低浓度瓦斯治理与利用技术三、煤矿中低浓度瓦斯治理与利用技术煤炭科学研究总院三、煤矿中低浓度瓦斯治理与利用技术三、煤矿中低浓度瓦斯治理与利用技术煤炭科学研究总院三、煤矿中低浓度瓦斯治理与利用技术三、煤矿中低浓度瓦斯治

16、理与利用技术煤炭科学研究总院四、煤矿瓦斯减排与利用四、煤矿瓦斯减排与利用CDM研究研究煤炭科学研究总院四、煤矿瓦斯减排与利用四、煤矿瓦斯减排与利用CDM研究研究煤炭科学研究总院四、煤矿瓦斯减排与利用四、煤矿瓦斯减排与利用CDM研究研究煤炭科学研究总院四、煤矿瓦斯减排与利用四、煤矿瓦斯减排与利用CDM研究研究煤炭科学研究总院我国已向我国已向EB（CDM执行理事会）执行理事会）提出申请的五个煤矿瓦斯减排与利用提出申请的五个煤矿瓦斯减排与利用CDM项目概况项目概况四、煤矿瓦斯减排与利用四、煤矿瓦斯减排与利用CDM研究研究煤炭科学研究总院四、煤矿瓦斯减排与利用四、煤矿瓦斯减排与利用CDM研究研究煤炭科学