眾所周知,控制溫室氣體排放是我國積極應(yīng)對氣候變化的重要任務(wù),甲烷是全球第二大溫室氣體,具有增溫潛勢高、壽命短的特點。對于我國來說,積極穩(wěn)妥有序控制甲烷排放,兼具減緩全球溫升的氣候效益、能源資源化利用的經(jīng)濟效益、協(xié)同控制污染物的環(huán)境效益和減少煤礦生產(chǎn)事故的安全效益。
煤礦瓦斯的主要成分為甲烷,在我國,煤礦瓦斯逃逸排放是最主要的人為甲烷排放源,約占全國甲烷排放總量的40%。
煤礦瓦斯有著兩副面孔,在礦井里待著的時候,它屬于有毒氣體,挖礦工作進行時,若沒有將其抽采,很有可能發(fā)生爆炸風險。當有效抽采后,它則搖身一變,成為一種高效的能源資源,可以用于發(fā)電、發(fā)熱等,為人類生產(chǎn)生活帶來積極影響。
近年來,聚焦“雙碳”目標、能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型、煤礦安全生產(chǎn),我國陸續(xù)出臺了一系列加強煤礦瓦斯防治和煤層氣開發(fā)利用工作的政策措施,瓦斯抽采利用政策體系不斷完善。
在做好煤炭產(chǎn)業(yè)規(guī)劃布局方面,我國嚴格控制高瓦斯和煤與瓦斯突出礦井建設(shè)項目審批;規(guī)定高瓦斯和煤與瓦斯突出礦井應(yīng)配套建設(shè)瓦斯抽采與綜合利用設(shè)施,鼓勵先抽后建、先采氣后采煤;對不具備瓦斯災(zāi)害治理能力的高瓦斯和煤與瓦斯突出礦井,引導淘汰退出。
在制定煤層氣(煤礦瓦斯)開發(fā)利用規(guī)劃方面,我國從勘探開發(fā)、輸送與利用、科技創(chuàng)新等方面布局,建設(shè)煤層氣開發(fā)產(chǎn)業(yè)化基地、瓦斯抽采規(guī)模化礦區(qū),加大科技攻關(guān)支持力度,推動煤層氣快速增儲上產(chǎn)。
在加強激勵扶持方面,我國加快高瓦斯、煤與瓦斯突出煤礦安全技術(shù)改造,遴選推廣煤層氣(煤礦瓦斯)開發(fā)、瓦斯治理先進適用技術(shù)、裝備,支持將煤層氣開發(fā)利用項目作為溫室氣體自愿減排項目,對煤層氣(煤礦瓦斯)抽采利用給予財政補貼、專項資金支持,出臺煤層氣(煤礦瓦斯)抽采利用企業(yè)相關(guān)稅費優(yōu)惠政策。
在一系列相關(guān)政策的支持下,煤炭行業(yè)相關(guān)企業(yè)與機構(gòu)正在加快煤礦瓦斯利用步伐。
數(shù)據(jù)顯示,2020年,我國煤礦瓦斯抽采量128億立方米,相比2006年增長2.8倍;煤礦瓦斯利用量57.4億立方米,相比2006年增長4倍。2023年,全國煤礦瓦斯利用量58億立方米,減排二氧化碳8700萬噸。
但這并不意味著瓦斯利用已經(jīng)沒有空間可以開發(fā)。中國安全生產(chǎn)科學研究院院長周福寶就曾指出,我國煤礦瓦斯資源分布廣、儲量大,埋深小于2000米的煤礦瓦斯總量高達36.81萬億立方米。煤礦瓦斯的抽采與利用,是煤礦節(jié)能減排的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
為此,生態(tài)環(huán)境部和國家市場監(jiān)督管理總局聯(lián)合發(fā)布了新修訂的《煤層氣(煤礦瓦斯)排放標準》。新標準強調(diào),在滿足安全生產(chǎn)的前提下,通過更加嚴格的排放控制要求和監(jiān)測要求,強化甲烷排放控制,積極應(yīng)對氣候變化,改善生態(tài)環(huán)境質(zhì)量。
修訂要求甲烷體積濃度高于8%且抽采純量高于10立方米每分鐘的煤礦瓦斯禁止排放。這是本次修訂的關(guān)鍵。一方面通過降低排放限值和引入新的判定指標,加強對甲烷排放的管控力度,有效減少煤炭開采行業(yè)的溫室氣體排放;另一方面,修訂也充分考慮了當前煤炭行業(yè)在瓦斯抽采和利用技術(shù)方面的發(fā)展現(xiàn)狀,確保煤礦企業(yè)能夠利用現(xiàn)有的成熟技術(shù)來滿足各項要求,在促進瓦斯的高效利用的同時也保障企業(yè)的經(jīng)濟性和操作的安全性。
修訂堅持安全第一、生命至上的原則,將安全生產(chǎn)列為標準執(zhí)行的前提,確保所有活動首先滿足安全生產(chǎn)的要求。修訂中引用相關(guān)強制性安全標準,簡化井工煤礦瓦斯抽采要求,并新增低濃度瓦斯管理規(guī)定(按GB 40881標準執(zhí)行)。更明確要求《排放標準》執(zhí)行過程中,各單位應(yīng)首先滿足安全生產(chǎn)相關(guān)的要求。同時,《排放標準》也增加了豁免情形,在發(fā)生安全事故、涉及安全生產(chǎn)等緊急情況下,企業(yè)可以按相關(guān)規(guī)定先排放,優(yōu)先遵循安全生產(chǎn)有關(guān)規(guī)定進行處理,再按照《排放標準》要求報告。
此外,本次修訂明確了甲烷濃度和抽采純量為24小時均值和計算公式,調(diào)整了不同濃度煤礦瓦斯的利用和銷毀要求,增加了執(zhí)行標準的監(jiān)控位置,要求在煤層氣集輸站場放空管、增壓站放空管、壓縮站放空管、井工煤礦瓦斯抽采泵站放空管、瓦斯利用儲存和銷毀設(shè)施的排放管道和應(yīng)急排放管道,以及回風井筒等設(shè)施的甲烷排放管道設(shè)置傳感器,監(jiān)測甲烷濃度、流量、壓力、溫濕度或標準狀態(tài)流量等相關(guān)排放參數(shù)。也新增了對于各排放口監(jiān)測應(yīng)參考的標準和不同類型傳感器的技術(shù)指標要求。增加了實施和監(jiān)督中的緊急情況豁免要求。
但,基于我國煤炭及瓦斯行業(yè)的現(xiàn)狀,在瓦斯抽采和利用方面仍然存在一些較為明顯的困難。
第二十屆國際煤層氣研討會發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示,截至2023年底,我國高瓦斯和煤與瓦斯突出礦井有1500處左右,主要分布在安徽、河南、山西、陜西等地。這些地區(qū)的煤礦開采時間都比較長,是傳統(tǒng)煤炭生產(chǎn)地,在開采瓦斯抽采難度上,以及如何兼顧煤炭可持續(xù)發(fā)展方面存在諸多難題。
據(jù)了解,我國埋藏深度超過1500米的中深層煤層氣,資源量豐富,需要高水平的技術(shù)和復(fù)雜的工藝,開發(fā)成本高;埋藏深度1500米以內(nèi)的淺層煤層氣,資源量相對較小,儲量小且豐度低,規(guī)模開發(fā)的經(jīng)濟性不足。
而且,據(jù)應(yīng)急管理部信息研究院(煤炭信息研究院)副院長劉文革介紹,目前,我國煤炭甲烷排放基礎(chǔ)工作仍存在基礎(chǔ)數(shù)據(jù)不清、統(tǒng)計核算能力不足、核查體系尚未成熟等問題,煤炭甲烷排放精準測量技術(shù)有待進一步優(yōu)化,催化氧化技術(shù)研發(fā)有待進一步加強,安全技術(shù)水平有待進一步提高
另外,近年來一些關(guān)閉退出的小煤礦中也存在瓦斯方面的安全隱患。國家能源局公布的數(shù)據(jù)顯示,我國礦井數(shù)量由1萬多處減少到4200處左右。這些關(guān)閉礦井尤其是高瓦斯和突出煤礦,關(guān)閉后剩余大量瓦斯資源。殘存瓦斯易引發(fā)瓦斯爆炸事故,關(guān)閉礦井的瓦斯從地表裂縫逸出,造成溫室氣體排放。
資料補充:目前我國各礦區(qū)瓦斯利用按濃度分為三類。甲烷濃度在30%以上的瓦斯主要用于民用、發(fā)電、工業(yè)燃料以及化工等方面;甲烷濃度在1%—30%的瓦斯主要用于低濃度瓦斯發(fā)電;對于甲烷濃度在1%以下的超低濃度煤礦瓦斯和甲烷濃度在0.01%—0.5%的“通風瓦斯”,目前業(yè)界主要作為輔助燃料或主要燃料以制取高溫熱風、熱水、蒸汽或發(fā)電。
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