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鹤岗峻德矿工作人员正在监控瓦斯抽放情况。记者 谢平 摄
东北网8月13日电 煤层气俗称“瓦斯”，在煤矿五大自然灾害中，瓦斯造成的危害程度位列第一，被称为“煤矿第一杀手”。每年我国都有数千名矿工死于瓦斯爆炸事故，令人谈“瓦”色变。然而鲜为人知的是煤层气是一种热值高、无污染的清洁新能源，是常规天然气最现实、最可靠的替代能源。近年来，我国煤层气开发如火如荼，作为煤炭大省，黑龙江省含煤盆地中蕴藏着大量的煤层气，随着开发利用力度的加大，一场将瓦斯“变害为宝”的新能源运动悄然拉开帷幕。
煤矿“杀手”——防不胜防
“矿工井下采煤没有不怕瓦斯的。我们有一支检查队伍，有检查瓦斯浓度的，有检查工人身上有没有带火柴、打火机的，但有时仍避免不了意外的发生。”鸡西矿业集团一位矿工心有余悸地对记者说。
5月12日，密山市原秦友绵煤矿关闭井发生瓦斯爆炸事故；5月14日，鸡东县宏源煤矿发生瓦斯爆炸事故7人死亡；5月19日，城子河区煤炭工业公司振兴煤矿发生瓦斯爆炸事故，造成8人死亡。今年黑龙江省鸡西一周发生3起爆炸事故加重了人们对“瓦斯”的恐惧。
长期从事瓦斯研究的专家、原鸡西矿业集团副总工程师金万益感慨万千地对记者说，瓦斯的主要成份是甲烷，占瓦斯体积90%以上。瓦斯本身对人没有毒性，但是如果煤矿巷道内发生瓦斯爆炸，当甲烷燃烧时，生成水和二氧化碳，消耗了巷道内的氧气，致使严重缺氧，如果巷道内的人不及时撤出，就会窒息死亡。
统计数据显示，我国每生产100吨原煤，就要付出3.1个人死亡的代价。我国每年在煤矿开采过程中因为瓦斯爆炸死亡的人数达6000人，是美国的100倍。
金万益介绍说，瓦斯在矿井中呈不均匀分布，并在煤中保存形式有三种状态，即游离状态(也称自由状态)、溶解状态、吸附状态(也称结合状态)，80%以上的瓦斯在煤中是以吸附状态存在的。瓦斯在煤中的几种形式可以相互转化，如当温度升高，或者外界压力下降时，瓦斯气体便自由流动，呈游离状态；当温度下降，或者外界压力增大时，游离状态的瓦斯还可以转化为吸附状态的瓦斯。正是由于煤层赋存状态复杂多变，地质构造、煤层顶底板岩性不同，开采情况不一，在不同地区、不同矿井，甚至同一矿井的不同煤层、同一煤层的不同开采深度，瓦斯的突出情况是不同的，可以说是防不胜防。
变害为宝——瓦斯利用省钱省心
虽然黑龙江省瓦斯的开发利用尚处于初级阶段，但在一些煤炭资源城市和产煤企业，已有先行者进行瓦斯的开发利用探索，并收到良好成效。
在鹤岗，最抢手的是烧“瓦斯气”的楼房。从1992年开始利用到现在的15年的时间里，南山矿已拥有4.5万立方米总储气能力，瓦斯气作为一种高效节能的清洁能源为全市居民供暖、供气，百姓从中得到了实惠。
2005年底的统计数据表明，南山矿瓦斯的年抽放总量达到1281万立方米，年利用800万立方米，可供3.5万居民使用，预计到今年年底可达到1180万立方米，供5万居民使用。鹤矿集团严格执行“采前预抽、先抽后采，边采边抽”的规定，将抽出的瓦斯回收起来，装进瓦斯大罐，通过加压，由管道直接提供给居民使用。瓦斯气和液化石油气的发热量差不多，价格却只有液化石油气的三分之一，用瓦斯气烧一壶水只需要三四分钟，价格每立方米仅为0.6元，省时省钱。
鹤岗矿业集团还积极开展瓦斯气工业利用项目的研究、建设。2006年12月28日，峻德矿瓦斯发电站正式并网发电，目前已满负荷发电192万千瓦时，每月可直接创造效益30万元；年产煤炭300万吨的兴安矿也新上了一套瓦斯发电设备，实现资源的就地转化。2006年，鹤岗矿业集团被国家正式列为瓦斯气抽采和综合利用示范单位，准备实施总投资5.9亿元的抽采及民用改扩建工程项目，并获得了国家6000万元的前期项目资金。
瓦斯发电在鸡西市发展迅猛。鸡西市的煤层中贮存了800亿立方米煤层气，2006年10月份鸡西市建成首座瓦斯发电站，日发电量可达3万千瓦时，年利润280万元。目前，鸡西矿业集团正在进行三处瓦斯发电站的建设，总装机容量将达8500千瓦，全部投产后年发电量5000万千瓦时，年燃用瓦斯1500万立方米。目前鸡西市现已实现瓦斯发电650万千瓦时，消耗瓦斯216万立方米。
“瓦斯”正逐步摇身变成人们生产生活的新能源。
规模开发——尚需政策助力
省煤田地质局副局长曲延林认为，无论从资源的勘查、抽放技术，还是从运输条件等方面，黑龙江省规模开发煤层气的条件已基本具备，但距离工业化大规模生产还有一定差距，需要加强地质勘查工作和政策方面的支持。
据介绍，黑龙江省煤层气勘探尚处于初创阶段，面临的困难很多：煤层气勘探历史短、基础薄弱；煤层气地质条件复杂，除鹤岗外，均为薄煤区，而且断层较多，老矿区较多，煤层埋藏较深，钻井施工成本高、难度大，未来开采成本高；气含量、含气饱和度、渗透率等储层参数不理想；煤层气地面勘探是一种高投入、高风险、高效益的项目，目前黑龙江省煤层气风险勘查资金投入不够，勘查工作量不足，专业技术人员有限，科研力量薄弱，无法满足工业化大规模开发的需要。
要解决这些“瓶颈”，曲延林建议应积极运用经济手段和政策，吸引资金和技术较雄厚的企业或资本进行合作、合资，合股勘探黑龙江省煤层气资源，包括吸引民营、国外资金和技术进入黑龙江省煤层气勘探领域；同时积极鼓励企业进行瓦斯的开发与利用。利用采煤与抽气一体化的优势，进行本区煤层气的科学研究，不断创新，以科技促进煤层气的开发与利用。目前黑龙江省煤层气勘探开发领域的科研技术人员比较少，不同地区的煤层气勘探开发具有不同的多样性和复杂性，需要大量的科技人员进行长期的、不断的、深入的研究和实践，要建立煤层气产业的人才和知识库，保持煤层气产业可持续发展。
在政策方面，建议为煤层气勘探、开发、销售及利用出台更加优惠的税费和投融资政策，提高煤层气企业的市场竞争能力。如在勘探、开发、利用煤层气时，应按规定免交探矿权和采矿权使用费、资源税和资源补偿费，免征水资源费；在保证交纳青苗赔偿费和临时征地费的前提下，按规定减免其它土地使用费。
建议建立煤矿瓦斯排放惩罚和开发利用补贴基金。国家应进一步严格环保法规，尽快建立甲烷减排基金，出台甲烷减排补贴制度和排放超标罚款制度，鼓励企业开发和利用煤层气；“十一五”期间，国家应建立煤层气资源勘查开发基金，专项用于煤层气地面勘探和开发利用。
从被动排放瓦斯到积极抽采瓦斯，利用瓦斯发电、民用，不但使抽放瓦斯成为赢利工程，从根本上防止煤矿瓦斯事故的发生，还可以弥补天然气不足，缓解能源供应紧张局面，减少环境污染，实现社会效益、环境效益和经济效益的共赢。随着人们对瓦斯这种屡屡制造“祸端”的气体的重新认识，大规模开发利用这种新型清洁能源的时代将到来。
一石三鸟——能源新贵潜力大
省煤田地质局最新研究表明：在全省45.4万平方公里范围内，有各个时代的主要含煤盆地11个，分别为西部的霍拉盆、西岗子、黑宝山；中部的依兰；东部的鹤岗、绥滨、双鸭山、勃利、鸡西、东宁及老黑山等含煤盆地。至2005年底全省煤炭保有资源量224亿吨。黑龙江省煤炭资源分布不均衡，92%的煤炭资源量分布在东部的三江地区，即鸡西、鹤岗、双鸭山、七台河四大主要煤矿。
在这些含煤盆地中，蕴藏着巨量的能源新贵——煤层气，主要分布于鹤岗、绥滨、双鸭山、勃利和鸡西等盆地，黑龙江省国有重点煤矿有矿井42个，其中70%都是高瓦斯矿井。全省2000米以浅的煤层气资源量为1870亿立方米。据地质专家粗算：煤层气的发热量为每立方米8000多大卡，如果将这些煤层气资源全部开发，相当于黑龙江省又增加10个1000万吨的优势煤矿，建电厂可保证10亿万千瓦机组180年的稳定供应，民用可为250万户家庭提供1800年的清洁能源。
据黑龙江省煤田地质勘察设计研究院总工程师阎伟介绍，近几年，黑龙江省煤层气的勘查利用步伐加快。1998年省计委、中联公司、省煤管局、鹤岗矿务局、鹤岗市政府五方合作分别在鹤岗的峻德和兴安两矿施工2口煤层气参数井，这是黑龙江省首次进行煤层气勘查；2001~2004年，首选鹤岗、鸡西等地的4个煤矿作为靶区，施工参数井，获得含气量和储层参数；2005～2006年与国外煤层气开发公司多次接触，目前已与加拿大阿尔伯特研究院、百达门石油公司，美国RDT能源科技发展有限公司签署了合作开发黑龙江省煤层气资源的意向性协议；2007年与中联公司双方已经签署合作协议，共同投资600万元，在鸡西城子河煤矿施工1口煤层气参数井，在鹤岗益新煤矿施工1口煤层气生产试验井和采空区抽放井，目前工程即将开工。同时把煤层气勘查项目申报了中央地勘基金和中央财政补助地方地质勘查项目，该项目计划施工6口煤层气参数井及生产试验井。
阎伟说，煤层气的开发具备“一石三鸟”的功效：有效遏制煤矿瓦斯事故，改善矿工安全生产条件，具有安全效应；减少甲烷排放对大气的污染，有效保护生态环境，产生良好环保效应；提高优质能源的供应能力，改善能源结构。目前四大矿区只有鹤岗矿区每年抽放的2200万立方米瓦斯气得到利用，而鸡西矿区瓦斯年抽放量达5500万立方米、七台河矿区650万立方米、双鸭山矿区50万立方米，可惜的是这些抽出的瓦斯气体大多都被直接排放到大气中，没有被利用起来，所以说黑龙江省煤层气开发利用潜力巨大。
储量丰富利用率低我国煤层气开发前景可观
全球煤层气总储藏量为82万亿立方米。俄罗斯、加拿大、中国、美国4个国家储藏量最大，占世界总储藏量的80%。其中美国的煤层气开发、利用最好，年开采量达到350亿立方米以上。
根据最新一轮资源评估结果，我国埋深2000米以浅的煤层气资源量31.46万亿立方米，相当于450亿吨标煤，350亿吨标油，与陆上常规天然气资源量相当。按照有关能耗标准，相当于我国可以使用20多年的能源。
目前我国每年在采煤过程中排放的煤层气在130亿立方米以上，合理抽放量达到35亿立方米左右，现已利用部分只有5亿立方米，每年仍有30亿立方米左右的剩余量，加上地面钻井开采的煤层气50亿立方米，可利用总量达80亿立方米，约折合标煤1000万吨，如用于发电，每年可发电近300亿千瓦时，资源潜力巨大。另外我国煤层气市场大，根据市场调查及能源需求预测，天然气需求量2005年600亿立方米，2010年可达到1120亿立方米。而国内天然气供应能力到2010年最高只能达800亿立方米。专家估计，中国在2010、2015、2020年，天然气供需缺口分别为300亿立方米、650亿立方米和1000亿立方米。这为煤层气提供了广阔的市场空间。
到2006年，全国矿井瓦斯利用总量达到8亿多立方米。现已开展瓦斯利用的矿区，瓦斯利用率提高到60%以上。我国对煤矿瓦斯的抽放和利用十分重视，提出2007~2010年为瓦斯利用快速发展提高阶段。2010年瓦斯抽采量利用率达到80%以上。其中民用和工业燃气瓦斯利用量达20亿立方米以上；瓦斯发电装机容量达到150万千瓦以上，50%以上的发电设备实现热电或热电冷联供，发电瓦斯利用量达到30亿立方米以上。矿井瓦斯抽采量在每分钟5立方米以上的，必须实施瓦斯利用。
瓦斯小档案
瓦斯也称“煤层气”，是吸附于煤层中的天然可燃气体，其主要成分是是甲烷。含量占瓦斯体积的90~95%以上，此外，瓦斯中还包括少量的二氧化碳、氮气、乙烷以及微量的其他气体。瓦斯的温室效应是二氧化碳的21倍，对臭氧层的破坏能力是二氧化碳的7倍，采煤过程直接释放于大气层中对环境产生破坏作用，加剧全球温室效应。
瓦斯更是一种热值高、无污染的优质清洁新能源，可用于发电燃料、工业燃料、化工原料和居民生活燃料。如果有计划地合理开发和利用该资源，不仅可以缓解我国天然气供应短缺问题，而且对改善我国能源消费结构，提高我国洁净能源的利用率，保护人类的生存环境，改善煤矿安全，保证我国经济的可持续发展均具有十分重要的意义。
黑龙江省绘就瓦斯开发利用蓝图
我国煤层气开发起步晚，直到近年才涌起开发利用热潮。今年5月，国土资源部发出《关于加强煤炭和煤层气综合勘查开采管理的通知》，规定煤层气勘查、开采结束前，不设置煤炭矿业权。这表明今后煤炭、煤层气资源的开采不能在各自独立运作，“煤”“气”开发步入综合勘采时代。
为保障国民经济和社会持续发展对能源的需求，推进煤层气(瓦斯)开发利用及产业化进程，黑龙江省绘就了煤层气(瓦斯)“十一五”开发利用蓝图。
据黑龙江省煤田地质勘察设计研究院总工程师阎伟介绍，“十一五”期间黑龙江省勘探开发主要方向是三江地区的六个主要盆地。以鹤岗和鸡西首选目标区为突破口，在黑龙江省东部六大含煤盆地规划部署煤层气井25口，在鹤岗、鸡西、七台河3个矿区，利用地面井网工程，新建瓦斯发电站2～3个；对四大矿区20个矿井以及地方部分具备抽放条件的矿井瓦斯抽放系统进行新建和改扩建。对四大矿区6个关闭矿井进行瓦斯抽放；在鹤岗兴安、峻德两矿进行采气采煤一体化示范工程项目，达到“应抽尽抽、先抽后采、煤气共采”的目标；在鹤岗新建瓦斯储气罐2个，总储气能力达到6.5万立方米，新建26000米民用及发电供气管路，输配气能力每年1200万立方米。鸡西新建瓦斯储气罐6个，总储气能力达到6.0万立方米，新建76000米民用及发电供气管路，输配气能力1000万立方米/年。
到2010年，在鹤岗、鸡西、双鸭山、七台河、绥滨、依兰六个矿区进行地面煤层气钻井勘探，预获煤层气地质储量60亿立方米。实现小型井网开发利用，达到年产2160万立方米/年的目标，实现报废矿井和生产矿井瓦斯抽放1亿立方米，供15万户民用和建瓦斯发电站3个，并保证稳定供气30年以上；到2020年实现地面井网开发，预获煤层气地质储量150亿立方米。实现小型井网开发，达到年产4320万立方米的目标，进行报废矿井和生产矿井瓦斯抽放1.5亿立方米/年，供30万户民用和建瓦斯发电站6个。在黑龙江省四大矿区建立包括利用低温超导技术实现煤层气液化在内的煤层气开发利用示范基地，初步实现黑龙江省煤层气商业性开发，使煤层气在民用、汽车、电厂、化工等领域的应用初具规模；至2020年黑龙江省高瓦斯矿争取全部建立井下瓦斯抽放系统，配合地面钻井抽放、采前抽放、生产抽放、采空区抽放等措施，消除矿井瓦斯灾害事故。力争黑龙江省大中型高瓦斯矿井抽排的瓦斯全部加以利用，瓦斯排放量达到国家监测标准。
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鹤岗市全力打造黑龙江省重要的煤化工基地。 记者 邵国良 摄
