“第一杀手”到“能源新宠”—瓦斯开发之路

“第一杀手”到“能源新宠”—瓦斯开发之路

李玉海

一、矿工杀手

瓦斯，是一个令人不寒而栗、毛骨悚然的词。

从不完全统计分析数据来看，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，其中18起是瓦斯事故，事故起数95%。

2001～2005年，全国煤矿发生一次死亡30人以上的事故28起，死亡1689人。其中，瓦斯事故24起，死亡1558人，事故起数和死亡人数分别占86％和92%。

其中，2004年10月河南大平煤矿瓦斯爆炸148人遇难，2005年11月黑龙江七台河煤矿爆炸169名矿工遇难……

说瓦斯是矿工的第一杀手一点也不假。

那么什么是瓦斯呢？

所谓的瓦斯，学名又叫煤层气，是以甲烷（CH4）和一氧化碳（CO）为主要成分的、密度小于空气的混合气体，无毒、无味、无色，且不溶于水。

它的产生是由被埋入了地下的木材等有机材质随着岁月的更替、地质条件的变化，发生化学分解反应而产生的，原理和沼气的产生一样，是煤炭形成的伴生物。这些瓦斯分散地留存在透气性不那么好的煤层中或岩石中，随着气压的作用，像幽灵一样游走在地下，逐渐聚集，形成了浓度比较大的大煤层气田。

据统计，中国地下2000米以内的煤层气量为30万亿～35万亿立方米，与全国常规天然气资源量相当。其中山西省是我国煤层气大省，煤层气量约为10万亿立方米，占全国总量的 1／3左右。

煤层气有易燃、易爆的性格，在矿井中和空气混合在一起，当瓦斯的浓度达到5%～15%时，遇到火源就会爆炸，产生巨大的杀伤力。

煤层气发生爆炸需要具备三个条件：第一，瓦斯浓度达到爆炸限度；第二，火源，比如静电火花、违规抽烟等；第三，要有一定的氧气。而且，井下的气体温度越高，越容易爆炸。

在我国，46％的煤矿属于高含量瓦斯矿，已有相当数量的矿井已经开采到了地下600米以下的瓦斯突出区，每向下开掘10米，作业面温度就会升高１℃，瓦斯爆炸的可能性就会急剧增加，加之地质构造复杂、煤层透气性低、断层多、地应力大，采掘时极易发生瓦斯爆炸现象，成为矿工的无影杀手。

不过，从煤层气发生爆炸的条件来看，只有控制瓦斯的浓度比较可行。目前采用的措施是利用通风设备，将瓦斯抽出矿井排放到大气中，降低井下瓦斯浓度，从源头上进行治理。同时，也配备了瓦斯监测、监控手段和人员，以便及早发现瓦斯前兆，做到防患于未然。

实际生产中，由于地址复杂，装备落后，不可能通过几个测量点就可以把瓦斯的分布状况了解透彻，而且矿井像一个迷宫，有一些是风吹不到的“死角”，所以发生意外情况是难免的。预防瓦斯事故就成了一个世界性难题。

瓦斯不仅仅是矿工的无影杀手，当用抽放的方法将瓦斯排到大气中时，又成了破坏大气质量的一个污染品。

一是甲烷是形成大气温室效应的气体，二是瓦斯气体中还含有一些能诱发和加重呼吸系统疾病的SO2和NO2，而且，SO2 、NO2还是形成酸雨的主要成分。大家都知道，酸雨破坏植被，造成水土流失，出现土地荒漠化、盐碱化，有人测算，排放1吨二氧化硫造成的经济损失约为5000元。其实岂止是5000元。

大气无边界，国家环保总局数据表明，目前我国温室气体（二氧化碳、甲烷、氧化亚氮等）排放为每年30亿吨，位列世界第二；其中二氧化硫总排放量居世界首位。我国三分之一的国土被酸雨侵蚀，三分之一的城市人口呼吸着严重污染的空气，大气环境已在超负荷运行，生态环境变得十分脆弱。据测算，环境污染和生态破坏造成的损失占到GDP的15％。

什么是污染品？在李玉海著的《经济学的表象》一书中对污染品是这样定义的，所谓的污染品就是人类无法控制和利用的有害产品。

现在我们回头想想，煤层气的化学成分不是和天然气的基本相同吗？

如果把煤层气作为“危险品”、“污染品”白白地排放掉，岂不太浪费、太愚蠢了。我们只要通过技术来控制它，它就变成了紧俏的热值高的能源产品啊。

我们还知道，能源是社会发展的原动力，人类的一切活动都离不开能源，社会向前发展是以能源消费为前提的，越舒适的生活就需要越多的能源维持它。

按照最新的价值理论，价值的大小就是用能量的有用功来衡量的，换句话说，价值就是有用能量。

这么说来，大量的煤层气原来有非常大的价值的。

那么。原来为什么不开发和利用储量如此大的煤层气呢？

原因是多方面的，有勘探开发经济成本高的问题，也有资金问题，产业政策不配套问题等，其实就是一句话：只顾眼前利益，没有认识到煤层气的价值，没有认识到自然的价值，也没有认识到人的价值。

由于我国一直以煤炭为主要能源，发展对煤炭有强大的需求，为了国民经济发展的需要，为了GDP的畸形增长，条件再复杂、环境再恶劣的煤矿，都不得不纳入开采范围。牺牲环境和生命来换取经济进步是当代人不能接受的。

但是，太平矿难、陈家山矿难、阜新矿难……一起起飞血溅泪的悲剧不断上演，接连不断的煤矿特大瓦斯事故坚定了政府开发瓦斯的决心，从国家的高度来关注瓦斯的开发已经成为一种共识。

号称“第一杀手”的到底有什么价值和如何人利用，下面，我们从技术和经济价值两个方面来分析：

从技术面上说，利用煤层气的基础技术并不复杂，基本工艺是：

第一，在勘探的基础上，从地面上向下钻采气井孔；

第二，建设地面煤层气的抽气系统；

第三，将抽出的煤层气经过管道输送进入到压缩站，进行压缩、液化、分离、储备等过程处理。

第四，用管道或专门运输车将压缩后的煤层气运送到用气区使用。

从经济价值方面上说。

第一，煤层气是一种新型燃气能源，烧水做饭、发电照明，样样能干，分离提纯后的产品还可以作为化工原料等。

第二，预先回收，可以降低或避免瓦斯爆炸事故的发生，造成人员伤亡和财产损失。

第三，减少煤层气直接排空，降低对大气的污染程度，而且，还能够获得一笔可观的减排收益，具有企业产生较大的经济效益。例如，根据《京都议定书》和它提出的“清洁发展机制（ＣＤＭ）”，世行碳基金从晋煤集团购买了１０年４５０万吨的煤层气减排指标，获得了高达１９００万美元的资金支持。

第四，煤层气产业发展还会形成一个新的产业链，包括土建、钻井机械、瓦斯抽取及输送设备、发电设备等，给相关产业以及就业带来不小的利益。按理论值粗算，１台５０万千瓦机组每天的煤层气消耗量约为７２０万立方米，从稳定供气的最低量估算，目前的煤层气产量可以至少装备１０万千瓦的发电机组。

现在，通过技术的应用，瓦斯“抽放”变成了“抽采”。一字之差，使安全成本变成了生产收益。罪魁祸首就变成和天然气一样的香饽饽了，真是一石两鸟。不少商家，包括花旗银行、日本三菱重工等大公司也看到了瓦斯产业的发展前景，开始把目光转向这里。

06-4-20