国家《煤层气（煤矿瓦斯）排放标准（暂行）》编制说明.pdf

附件3 国家煤层气（煤矿瓦斯）排放标准（暂行） 国家煤层气（煤矿瓦斯）排放标准（暂行） 编制说明编制说明 煤层气煤矿瓦斯排放标准编制组 二○○七年十月 煤层气煤矿瓦斯排放标准编制组 二○○七年十月 国家环境保护总局 目 录目 录 1、本标准制订背景和依据、本标准制订背景和依据...............................................................................................................................2 1.1 标准制订必要性......................................................................................................................................2 1.2 标准制定依据..........................................................................................................................................3 2 本标准制订思路本标准制订思路.............................................................................................................................................4 2.1 适用范围..................................................................................................................................................4 2.2 标准制订原则和方法..............................................................................................................................4 2.3 规范性引用文件......................................................................................................................................4 3 本标准技术内容制订依据本标准技术内容制订依据...........................................................................................................................6 3.1 煤炭矿井瓦斯抽放要求..........................................................................................................................6 3.1.1 必须进行瓦斯抽放的矿井 ..............................................................................................................6 3.1.2 煤矿瓦斯抽放原则..........................................................................................................................7 3.1.3 煤矿瓦斯抽放率限值 ...................................................................................错误未定义书签。错误未定义书签。 3.1.4 煤矿瓦斯抽放基本指标和技术要求...............................................................................................8 3.2 煤层气排放限值制订依据......................................................................................................................8 3.2.1 煤层气地面开发系统......................................................................................................................8 3.2.2 地面煤层气排放限值地面煤层气排放限值......................................................................................................................9 3.3 煤炭矿井瓦斯排放限值制订依据........................................................................................................10 3.3.1 煤矿瓦斯抽放技术概述 ................................................................................................................10 3.3.2 煤矿瓦斯抽放问卷调研 ................................................................................................................ 11 3.3.3 低浓度瓦斯排放限值....................................................................................................................12 3.3.4 高浓度瓦斯利用情况分析 ............................................................................................................12 3.3.5 高浓度瓦斯焚烧控制技术 ............................................................................................................14 3.3.6 高浓度瓦斯排放限值....................................................................................................................15 4 成本及环境效益成本及环境效益...........................................................................................................................................17 4.1 达标成本................................................................................................................................................17 4.1.1 煤层气抽放成本............................................................................................................................17 4.1.2 高浓度瓦斯处理成本....................................................................................................................17 4.1 社会环境效益........................................................................................................................................17 附表一 标准问卷调查企业名单及反馈情况..................................................................................................19 附表二 我国46处矿井低浓度瓦斯抽放、利用及排放情况..........................................................................22 附表三 我国56处矿井高浓度瓦斯抽放、利用及排放情况..........................................................................24 - 2 - 1、本标准制订背景和依据 、本标准制订背景和依据 1.1 标准制订必要性 1、为控制煤矿瓦斯事故，促进煤层气（煤矿瓦斯）抽放，有必要对煤层气（煤 矿瓦斯）抽放提出强制性要求。 我国煤炭生产以井工开采为主，其产量占煤炭总产量的95。2004年，国有重点 煤矿中，有高瓦斯矿井152处、煤与瓦斯突出矿井154处，高瓦斯、突出矿井数量约 占49.8，煤炭产量约占42，主要分布在安徽、四川、重庆、贵州、江西、湖南、 河南、山西、辽宁、黑龙江等省区。由于高瓦斯、煤与瓦斯突出矿井开采深度大、 地质条件复杂，煤层瓦斯压力高，煤层透气性低，瓦斯事故已成为煤矿生产过程中 最大的安全隐患。 根据统计，新中国成立以来，全国煤矿共发生一次死亡百人以上的事故19起， 死亡3162人。其中，18起是瓦斯爆炸、瓦斯煤尘爆炸、煤尘爆炸、煤与瓦斯突出等， 死亡3052人，事故起数和死亡人数分别占94.74和96.521。2006年，全国煤矿共发 生瓦斯事故327起、死亡1319人，其中，一次死亡10人以上特大瓦斯事故26起、死亡 490人2。 为有效控制瓦斯事故，切实推进高瓦斯矿井、煤与瓦斯突出矿井的瓦斯抽放工 作，有必要制订标准对煤矿瓦斯抽放提出强制性要求。 2、煤层气（煤矿瓦斯）作为一种清洁能源，有必要制定强制性标准促进其抽放 和利用。 由于煤层气（煤矿瓦斯）主要成分为甲烷，具有一定热值，是一种清洁能源。 根据地质勘探结果， 我国陆上埋深2000米以浅的煤层瓦斯资源量为31.46万亿立方米， 相当于天然气的资源量，居世界第三位。煤层瓦斯主要分布于24个省区，山西、贵 州、新疆、陕西、内蒙、甘肃、川黔滇边界、两淮等地区最丰富。如果能对煤矿瓦 斯积极开发利用，用于瓦斯发电、民用燃气、汽车燃料、工业热水和蒸汽锅炉等， 这不仅可以减少我国煤矿安全隐患，也可变害为利，有效利用了能源。 2006年全国煤矿瓦斯累计抽放32.4亿立方米，利用11.5亿立方米，利用率仅为 1国家发展和改革委员会副主任张国宝， 在全国煤矿瓦斯防治工作现场会上的讲话 ，2005年4月26日 2国家生产安全监督局局长李毅中， 坚定信心、 狠抓落实、 推进煤矿瓦斯防治工作再上新台阶-在煤矿瓦斯先抽后采 经验交流会上的讲话 ，2007年4月23日 - 3 - 35.53，综合利用率较低。为促进煤矿瓦斯抽放，提高煤矿瓦斯的利用率，有必要制 订专门的控制标准。 3、煤矿瓦斯主要成分甲烷为温室气体，由于甲烷对全球变暖影响较大，需要对 其排放进行限制。 瓦斯的主要成分为甲烷。大气中甲烷的浓度仅次于CO2，是重要的温室气体，其 温室效应比CO2大20多倍。近100年来大气中甲烷浓度上升了一倍多。目前大气甲烷 平均浓度为1.7210-6，并且每年以0.8～1.0的速度增加4。目前引起温室效应的仍 以二氧化碳为主，但根据估计，按目前甲烷产生的速度，几十年后，甲烷在温室效 应中将起主要作用。 根据有关资料报道，2000年我国煤矿的瓦斯排放量达96.25亿m3（甲烷纯量） ，约 占全球的60％5，相当于排放1.38亿吨CO2。为控制瓦斯排放，缓解全球温室效应，有 必要制订煤层气煤矿瓦斯排放标准。 1.2 标准制定依据 为进一步加大煤层气抽放利用力度，强化煤矿瓦斯治理，减轻煤矿瓦斯灾害， 2006年6月19日，国务院办公厅发布了关于加快煤层气（煤矿瓦斯）抽放利用的若 干意见 （国办发〔2006〕47号） 。该意见第七条要求 “限制企业直接向大气中排放煤层气，环保总局要研究制订煤层气大气污 染物排放的具体标准，并对超标准排放煤层气的企业依法实施处罚。 ” 为了落实国务院关于加快煤层气（煤矿瓦斯）抽放利用的若干意见的精神， 国家环境保护总局2006年下达了煤层气煤矿瓦斯排放标准的制订计划。 根据标准制定计划，本标准由国家环境保护总局环境标准研究所牵头，煤炭科 学研究总院北京煤化工分院、中煤国际工程集团北京华宇工程有限公司以及中国矿 业大学（北京）参与，组成标准编制组，承担煤层气煤矿瓦斯排放标准的编制 工作。 3 国家发展改革委， 关于2006年全国煤矿瓦斯事故控制指标和煤矿瓦斯抽采利用目标完成情况的通报 4 Milich.Lenard. The role of methane in global warming where might mitigation strategies be focused Global Environmental Change, 1999,93 5 煤炭信息研究院洁净能源与环境中心， 中国煤炭开发与利用的环境影响研究 ，2003年8月6日 - 4 - 2 本标准制订思路本标准制订思路 2.1 适用范围 本标准适用于井工煤矿和煤层气地面开发系统。 对于井工煤矿，本标准只对瓦斯抽放系统的度瓦斯排放规定限值。由于井工煤 矿瓦斯排放分为通风和抽放。通风排放的瓦斯浓度低于0.5，浓度低，按现有技术 无法对其进行有效利用，也无法削减其排放；同时也考虑到煤矿安全规程对通 风排放已有明确和具体的规定，故本标准不对瓦斯通风规定要求。 本标准的适用于建立永久性瓦斯抽放系统的现有矿井及煤层气地面开发系统的 瓦斯排放控制管理以及新建、改建、扩建瓦斯抽放煤矿及煤层气地面开发系统项目 的环境影响评价、设计、竣工验收及其建成后的瓦斯排放控制管理。 2.2 标准制订原则和方法 本标准制订，应遵循如下几个基本原则 （1）本标准应确保煤矿安全生产的前提下，对煤矿瓦斯抽放后的瓦斯排放行为 进行限制。 （2）贯彻落实先抽后采、以风定产的瓦斯治理方针，控制瓦斯事故的发生。 （3） 本标准应根据煤矿瓦斯可行的抽放工艺和利用技术， 制订污染物排放限值。 （5）适当区分新旧煤矿，在标准实施时间上，新建矿井在实施之日起要求达标； 对现有矿井达标留出一定的过渡时间。 2.3 规范性引用文件 本标准主要引用了如下几项行业标准 （1）AQ 1026煤矿瓦斯抽放基本指标 。由于该标准规定了煤矿瓦斯抽放应达 到的指标和测算方法，对煤层瓦斯含量、煤层瓦斯压力、采煤工作面瓦斯抽放率、 煤层可解吸瓦斯量、回风中瓦斯浓度、矿井瓦斯抽放率等多项指标加以控制，突出 煤层瓦斯含量、采煤工作面瓦斯抽放率、采煤工作面回采前煤的可解吸瓦斯量等瓦 - 5 - 斯抽放基本指标作了详尽的规定。通过引用该标准，可保证和促进瓦斯的抽放。 （2）AQ 1027煤矿瓦斯抽放规范 。该标准规定了建立矿井瓦斯抽放系统的条 件和工程设计要求、瓦斯抽放方法、瓦斯抽放管理及瓦斯利用、瓦斯抽放系统的报 废程序，以及瓦斯抽放基础参数的测算方法、各类瓦斯抽放方法的抽放率、瓦斯抽 放监控系统监测参数的指标要求和瓦斯抽放工程设计有关计算方法。通过引用该标 准，有利于规范煤矿瓦斯抽放，促进煤矿瓦斯抽放和利用。 （3）AQ 1025矿井瓦斯等级鉴定规范 。绝对瓦斯涌出量参照该标准执行。 （4）甲烷和一氧化碳监测分别按瓦斯抽放用热导式高浓度甲烷传感器 （AQ 6204） 、 煤矿用电化学式一氧化碳传感器 （AQ 6205）规定的要求执行。 - 6 - 3 本标准技术内容制订依据本标准技术内容制订依据 3.1 煤炭矿井瓦斯抽放要求 3.1.1 必须进行瓦斯抽放的矿井 矿井瓦斯抽放，是指为了减少和解除煤矿瓦斯对煤矿安全生产威胁，为了有效 利用瓦斯，利用机械设备和专用管道造成的负压，将煤层中存在或释放出来的瓦斯 抽出来，输送到地面或其他安全地点的方法。 统计资料表明，2006年，我国有5227处高瓦斯和煤与瓦斯突出矿井，其中67个 国有重点煤矿企业有286处高瓦斯和煤与瓦斯突出矿井。据国家安全生产监督管理总 局统计，在原国有重点煤矿286处高瓦斯和瓦斯突出矿井中，实际开展瓦斯抽放的矿 井有264处，占原国有重点煤矿286处高瓦斯和瓦斯突出矿井的92.3。2006年1～12 月，国有重点煤矿286处高瓦斯和瓦斯突出矿井累计抽放瓦斯26.14亿m3，详见表1所 示。 通过本条规定，可以进一步促进全国煤矿瓦斯的抽放工作。 表 1 2006 年国有重点煤矿瓦斯抽放情况表 编号 省市 高突矿井 （处） 已抽矿井 （处） 瓦斯抽放量 （万 m3） 1 河北 15 11 5739.56 2 山西 29 29 60018.22 3 辽宁 18 18 29414.51 4 吉林 11 11 3726.43 5 黑龙江 24 21 18491.16 6 江苏 4 3 607.3 7 安徽 25 24 25178.44 8 江西 13 13 7226.62 9 山东 2 2 31 10 河南 38 35 17738.9 11 湖南 24 17 481.86 12 四川 14 14 7223.32 13 重庆 23 21 25005.68 14 贵州 19 19 33548.22 15 云南 2 2 863.2 - 7 - 16 陕西 6 6 3380 17 甘肃 7 6 5439.56 18 中煤集团 1 1 6439.67 19 神华集团 11 11 10805.13 合 计 286 264 261359 本标准规定有下列情况之一的矿井，必须建立地面永久抽放瓦斯系统或井下 临时抽放瓦斯系统 a）一个采煤工作面的瓦斯涌出量大于5 m3/min或一个掘进工作面瓦斯涌出量大 于3 m3/min，用通风方法解决瓦斯问题不合理时； b）矿井绝对涌出量达到以下条件的 大于或等于40 m3/min； 年产量1.0～1.5 Mt的矿井，大于30 m3/min； 年产量0.6～1.0 Mt的矿井，大于25 m3/min； 年产量0.4～0.6 Mt的矿井，大于20 m3/min； 年产量等于或小于0.4 Mt，大于15 m3/min。 c）开采有煤与瓦斯突出危险煤层。 凡符合上述条件，并同时具备以下两个条件的矿井，应建立地面永久瓦斯抽放 系统 a）瓦斯抽放系统的抽放量可稳定在2 m3/min以上； b）瓦斯资源可靠、储量丰富，预计瓦斯抽放服务年限在五年以上。 3.1.2 煤矿瓦斯抽放原则 根据国务院办公厅发布了关于加快煤层气（煤矿瓦斯）抽放利用的若干意见 （国办发〔2006〕47号）以及发改委等八部委颁布的关于印发煤矿瓦斯治理与利 用实施意见的通知 （发改能源[2005]1119号）等文件均对煤矿开采瓦斯管理提出了 原则性的要求，根据这些文件的精神，本标准规定了如下煤矿瓦斯抽放原则 “煤矿开采应遵循“可保尽保、应抽尽抽、先抽后采、煤气共采”以及“以抽 定产、以风定产”的原则” 。 - 8 - 3.1.3 煤矿瓦斯抽放基本指标和技术要求 由于AQ 1026煤矿瓦斯抽放基本指标和AQ 1027煤矿瓦斯抽放规范对煤 矿瓦斯抽放规定了详尽的指标要求、工程设计要求和方法，本标准引用了这两项标 准，煤矿瓦斯抽放基本指标和技术要求参照这两项标准执行。 根据标准编制组的问卷调查，在97处进行瓦斯抽放矿井中，达到AQ 1026规定要 求的矿井46处，占47.4；达不到的51个，占52.6。本标准全面实施后，如果现有 矿井都达标，将规范我国煤矿的瓦斯抽放，提高矿井的瓦斯抽放率。 3.2 煤层气排放限值制订依据 3.2.1 煤层气地面开发系统 煤层气开采和利用在我国还处于试验和示范阶段，采用的抽放技术是地面钻井 和井下钻孔，设备包括井下钻机、普通地面钻机（见图1） 、压缩机、泵和其它设 备。其技术方案分为采空区抽放和采前抽放，参见表2。其中，采空区抽放煤层气甲 烷浓度在30～80之间，采前抽放甲烷浓度在90％以上。可见，开采获得的煤层气 浓度甲烷浓度均大于30％。 图1 煤层气地面钻井 - 9 - 表 2 煤层气地面钻井抽放技术 技术方案 采空区抽放 采前抽放 抽放技术 井下钻孔 地面钻井 井下钻孔 地面钻井 设备 井下钻机 普通地面钻机 压缩机、泵 和其它设备 井下钻机 先进地面钻机 压缩机、泵 和其它设备 煤层气质量 中等质量 甲烷浓度 30～80 2670～7120kcal/m3 高质量 甲烷浓度 90以上 8000～8900kcal/m3 用途 井口电站 进入天然气管道 工业应用 化工原料 电站 进入天然气管道 工业应用 技术状况 现有技术 一般技术 现有技术 先进技术 所需投资 较少 较多 抽 出 率 50 70 应用范围 广泛 取决于技术、资金和矿区条件 3.2.2 地面地面煤层气排放限值排放限值 根据煤层气（煤矿瓦斯）开发利用“十一五”规划 ，2010年，全国将建成煤 层气生产能力70亿立方米，产量达到50亿立方米（见表3） 。 表 3 “十一五”煤层气地面开发规划 （单位亿 m3） 2006 年 2007 年 2008 年 2009 年 2010 年 省 区、市 产能 产量 产能产量产能产量产能产量 产能 产量 山西 3.3 2.3 12.3 8.3 24.6 18.2 38.8 29.1 53.5 39.5 辽宁 0.1 0.1 0.2 0.2 0.5 0.3 0.9 0.4 1 0.5 黑龙江 0.2 0.1 0.3 0.2 0.5 0.2 安徽 0.2 0.1 0.7 0.3 1 0.3 河南 0.2 0.1 0.7 0.2 1 0.3 重庆 0.1 0.1 0.2 0.2 0.3 0.3 0.5 0.5 四川 0.1 0.1 0.2 0.2 贵州 0.3 0.2 0.5 0.3 1 0.5 云南 0.1 0.1 0.3 0.2 0.5 0.2 陕西 0.1 0.1 0.4 0.4 0.7 0.7 2.5 2 4 2 新疆 1 0.5 3 2 5 4 其它 1 0.5 1 1 2 2 合计 3.5 2.5 13 9 29 21 49.1 36.1 70.2 50.2 - 10 - 根据 关于印发2007年煤矿瓦斯防治工作要点的通知 （发改能源[2007]140号） ， 2007年地面煤层气抽采利用目标是“产能达到13亿立方米，抽采9亿立方米，利用7 亿立方米” 。可见，目前抽采后的煤层气并未得到完全的利用。制约煤层气利用有如 下几个因素 （1）在煤层起开发区域，没有与之配套的长输管线，致使开发与市场脱节； （2）瓦斯发电上网难，入网价格低，发电企业无利可图，限值了煤层气的抽放 利用。 （3）煤层气综合利用缺乏安全管理规范、行业标准和监管法规，影响煤层气产 业健康有序的发展。 考虑到 （1）目前国家将煤层气开发列为能源发展战略目标，确定了开发战略重点；并 将陆续制定税收、价格、引进外资等方面的优惠政策；并将加强行业管理和对科研 的支持等措施。 （2）根据煤层气（煤矿瓦斯）开发利用“十一五”规划 ，到2010年，地面 抽采煤层气50亿立方米，利用率为100％。 （3）煤层气主要成甲烷为温室气体。 因此本标准规定新建煤层气企业自本标准实施之日起、现有煤层气开采企业 在2010年1月1日起禁止煤层气直接排空。 3.3 煤炭矿井瓦斯排放限值制订依据 3.3.1 煤矿瓦斯抽放技术概述 目前，我国已形成适应不同复杂地质条件和开采条件的井下开采层、邻近层和 采空区的煤矿瓦斯抽放工艺技术。主要瓦斯抽放的煤矿有辽宁抚顺、铁法、山西 阳泉、晋城、安徽淮南、四川松藻、天府、南桐、中梁山、芙蓉、贵州六枝、河南 焦作、黑龙江鹤岗、鸡西等矿区。 （1）本煤层瓦斯抽放 本煤层瓦斯抽放就是在煤层开采之前或采掘的同时，用钻孔或巷道进行该煤层 的抽放工作。煤层回采前的抽放属于未卸压抽放，在受到采掘工作面影响的抽放属 - 11 - 于卸压抽放。 我国煤矿中普遍采用的煤层气抽放方法是利用钻孔抽放本层煤层气。对于单一 煤层，可在工作面顺槽布置钻场，向煤层打平行孔或扇形孔。此法钻孔速度快，费 用低，但煤层气抽出率较低，一般仅为20左右，如采用大直径平行长孔可提高抽出 率。对于低透气性煤层，可采用下列强化抽出措施高效率钻机，密集钻孔，强力 抽放，以及人为卸压措施水力割缝、孔卸压和松动爆破等。对透气性较好的煤层， 可采用地面钻孔，水力压裂等措施提高抽出率。 本煤层瓦斯抽放由于单孔抽放流量较小，当煤层透气性差时，钻孔工程量大； 在巷道掘进期间由于瓦斯涌出量大，掘进困难。 （2）邻近煤层瓦斯抽放 开采煤层群时，回采煤层的顶、底板围岩将发生冒落、移动和卸压，透气性系 数增加。回采煤层附近煤层中的瓦斯向回采煤层的采空区转移。能向开采煤层采空 区涌出瓦斯的煤层，叫做邻近层。邻近层瓦斯抽放即是在有瓦斯赋存的邻近层内预 先开凿抽放瓦斯的巷道，或预先从开采煤层或围岩大巷内向邻近层打钻，将邻近层 内涌出的瓦斯抽出。 邻近层瓦斯抽放按照邻近层的位置分为上邻近层（或顶板邻近层）抽放和下邻 近层（或底板邻近层）抽放；按汇集瓦斯的方法分为钻孔抽放、巷道抽放和巷道与 钻孔综合抽放三类。 （3）采空区煤层气抽放 我国多数矿井开采煤层群的采空区煤层气储量丰富，据部分矿井的实际调查， 约有一半的矿井采区的煤层气涌出量占矿井总涌出量的20～30，少数矿井更高。 采空区内煤层气一般聚集在冒落空洞的上方，最好从回风巷向冒落拱上方打钻孔， 抽出煤层气浓度较高。现已有许多矿井进行采空区抽放以减少空区煤层气涌入矿井 通风巷道和利用能源，但目前抽放效果较差，主要原因是不能自动调节抽放负压， 以至抽放煤层气浓度较低，或是由于监测手段不完善所致，因此需解决采空区煤层 气抽放监控问题。 3.3.2 煤矿瓦斯抽放问卷调研 2007年6月标准编制组对全国115矿区发函问卷调查，其中43矿区共计314处矿井 返回了数据，占调查样本总数的37％（见附表一） 。 - 12 - 根据返回数据，在这三百多处矿井中，有110多处矿井对瓦斯进行了抽放，总抽 放量为162010.3万立方米，其中低浓度瓦斯62897.6万立方米，高浓度瓦斯101942.7 万立方米。在抽放的高浓度瓦斯中，实际利用量为61871.61万立方米，约占瓦斯抽放 总量的38％。 3.3.3 低浓度瓦斯排放限值 低浓度瓦斯是指抽出的瓦斯甲烷浓度为30％及其以下的可燃性气体。我国目前 大部分（占67％）矿井对抽放出来的低浓度瓦斯直接排空，只有15处矿井对抽放出 来的低浓度瓦斯开展了示范性的瓦斯利用工作（参见附表二） 。其中，用于发电的有 15处矿井，用于居民燃气的6处矿井，低浓度瓦斯利用率只占13.5％。 考虑到如下两点原因，本标准暂不规定低浓度瓦斯排放具体的排放限值。 （1）安全因素的考虑。甲烷的爆炸极限为5％～15％，利用低浓度瓦斯时，安 全上存在风险。 煤矿安全规程第一百四十八条明确规定 “（一）利用瓦斯时， 瓦斯浓度不得低于30％，且在利用瓦斯的系统中必须装设有防回火、防回气和防爆 炸作用的安全装置。不利用瓦斯、采用干式抽放瓦斯设备时，抽放瓦斯浓度不得低 于25％.” 。鉴于目前法规只允许利用浓度超过30％的瓦斯，本标准也不宜规定低浓 度瓦斯排放限值。 （2）现有的低浓度瓦斯利用技术不成熟。低浓度瓦斯利用面临输送安全和低浓 度瓦斯分离浓缩问题。目前报道的有干法输送技术、绝热氧化法、变压吸附法等低 浓度分离浓缩技术，但这些技术仅处在实验中，还存在本身安全、适应性等诸多问 题，还有待进一步研究探索。 3.3.4 高浓度瓦斯利用情况分析 高浓度瓦斯是指抽出瓦斯甲烷浓度为30％以上的可燃性气体。 根据问卷调查数据，约有56处矿井进行了高浓度瓦斯抽放和利用（见附表三） ， 高浓度瓦斯抽放量为101942.7万立方米，其中只有61871.6万立方米得到利用，平均 利用率是61％，但仍有约39％左右的高浓度瓦斯因各种原因未被利用而直接排空， 见图2。 - 13 - 图 2 我国部分矿井高浓度瓦斯排放利用情况 图3 我国高浓度瓦斯利用方式分布情况 根据调研数据，目前高浓度瓦斯主要用于民用燃气（35576.4万立方米）、瓦斯 发电（19321.8万立方米）和其他如工业锅炉、工业原料以及汽车燃料等（6973.4立 方米） ，分别占58％、31％和11％，见图2和图3。 （1）民用瓦斯燃气 民用瓦斯燃气是目前我国高浓度瓦斯利用的主要方式。瓦斯作为燃气民用主要 集中在矿区或离矿区距离较近的城镇，一般通过短距离管道供应附近用户，也有的 通过CNG（压缩煤层气）技术通过专用煤层气运输槽车向远距离居民用户供应。大 部分矿井提供的民用瓦斯燃气接近于天然气的热值，可供居民炊事、采暖及公用事 业用气，而平均价格低于天然气价格。例如阳泉、抚顺、晋城等矿区年利用量在 6000万立方米以上；淮南矿区已具备同时向10万户居民供气的储配能力，目前全市 约4万户居民采用了煤矿瓦斯作为燃料。 单位万m3 其他 7 发电 19 民用 35 排空 39 利用 61 发电 31 其他 11 民用 58 民用发电其他 - 14 - 但目前高浓度瓦斯民用仍存在问题。首先，受矿区或附近城镇数量限制，仍有 相当部分的高浓度瓦斯民用无法用尽。其次，民用瓦斯使用量受季节（如冬季取暖） 和居民作息习惯的变化，仍有相当部分的高浓度瓦斯民用无法用尽。 （2）瓦斯发电。 目前技术成熟的瓦斯发电工艺有燃气轮机发电、气轮机发电、燃气发电机发 电、联合循环系统发电和热电冷联供瓦斯发电。国内如山东某厂斯燃气发电机组， 已在淮南、松藻、水城、皖北等矿区应用。国外瓦斯发电设备的厂家主要有美国 的卡特彼勒、奥地利的颜巴赫、英国的能源公司、德国的道依茨、日本的三菱重工 等，在国内重点煤矿也广泛采用。目前，瓦斯发电是仅次于民用的第二大瓦斯利用 方式。 （3）其他利用方式。 这部分利用目前仅占高浓度瓦斯利用的11％，利用方式包括 工业瓦斯锅炉通过设备改造，将燃气锅炉代替燃煤锅炉。例如晋城、淮南 等矿区通过新建燃气锅炉和改造一百多台燃煤锅炉，预计年耗气1亿多立方米。 工业用气瓦斯作为陶瓷、玻璃等生产企业生产用工业燃料。 汽车燃料通过建立CNG加气站，为汽车行驶提供燃料。 工业原料瓦斯气可用于生产炭黑、甲醛等化工产品。 3.3.5 高浓度瓦斯焚烧控制技术 由图1可见，目前约有39％的高浓度瓦斯因各种原因未能得到利用。考虑到煤矿 瓦斯的温室效应（甲烷的温室效应是二氧化碳的二十多倍） ，在尽可能充分利用瓦斯 的前提下，需对无法利用的高浓度瓦斯进行处理。 - 15 - 目前，可行的高浓度瓦斯处理技术之一是焚烧处理，见图4。 图4 瓦斯焚烧装置图 一套焚烧设施投资成本约200万元，但目前我国现有煤矿尚无一家安装该类设 施。 3.3.6 高浓度瓦斯排放限值 对建有地面永久瓦斯抽放系统的矿井，由于制定本标准的基本目的是促进高浓 度瓦斯的利用，因此在标准中规定 “年瓦斯抽放量大于100万m3的矿井，应建立瓦 斯储气罐，开展瓦斯利用工作。 ”对于无法开展利用的，可“采取焚烧等方式进行处 理” 。通过充分利用和处理，达到本标准规定的“禁止高浓度瓦斯未经过利用和处理 直接排空” 。 根据标准调研情况，目前大部分矿井，需加大高浓度瓦斯利用力度或增加处理 设施，才可达到标准规定的限值。 3.3.7 煤矿风排瓦斯排放限值 2003年国有重点煤矿风排瓦斯量约为62亿立方米，约占瓦斯涌出比例的75。风 排瓦斯仍是煤矿瓦斯涌出的主要形式。 煤矿安全规程第一百一十二条规定 “矿井开拓新水平和准备新采区的回 风为构成通风系统的掘进巷道的回风2种回风流中瓦斯和二氧化碳都不得超过 - 16 - 0.5....” 第一百一十四条规定 “对本条规定的串联通风，必须在进入被串联工作面的风 流中装设甲烷断电仪，且瓦斯和二氧化碳浓度都不得低于0.5，.” 第一百三十二条规定 “井下个别机电设备硐室，可设在回风流中，但此回风流 中瓦斯浓度不得超过0.5...” 第一百三十五条规定 “矿井总回风巷或一翼回风巷中瓦斯或二氧化碳浓度超 过0.75时，必须立即查明原因，进行处理” 。 第一百三十六条规定 “采取回风巷、采掘工作面回风巷风流中瓦斯浓度超过 1.0或二氧化碳浓度超过1.5时，必须停止工作，撤出人员，采取措施，进行处理。 ” 根据上述条款，为确保煤矿生产安全，本标准对煤矿通风井口瓦斯排放规定了 瓦斯浓度不得高于0.75的浓度排放限值。 - 17 - 4 成本及环境效益成本及环境效益 4.1 达标成本 4.1.1 煤层气抽放成本 煤层气的勘探开发技术的选择取决于煤田、煤层和煤矿的具体情况，因此各个 煤矿的煤层气抽放利用成本会有较大的