煤层气：煤矿杀手变新能源

  煤层气俗称“瓦斯”，是煤演化过程中释放开来的一种气体，最终被煤吸附在表面，其主要成分为高纯度甲烷，另有少量的乙烷、丙烷和丁烷，此外一般还含有硫化氢、二氧化碳、氮、水气以及微量的惰性气体（如氦、氩等）。煤层气是可怕的矿井杀手。在我国国有重点煤矿中，高瓦斯矿井152处、煤与瓦斯突出矿井154处，目前煤矿发生的特大、重大生产事故40%以上都是由煤层气造成的，煤层气爆炸产生的高温度高压力促使爆源附近的气体以极大的速度向外冲击造成人员受伤或死亡，破坏巷道和器材设施，扬起大量煤尘并使之参与爆炸，产生更大的破坏力，而在采煤之前先采出煤层气，可以使煤矿瓦斯涌出量下降70%～85%，能有很大成效避免和减少煤矿事故的发生。

  煤层气之所以危害巨大，是因为它的热值很高，纯甲烷气体每立方米可发电3～3.5千瓦/时，煤层气的开发利用能提高瓦斯事故防范水平、减少温室气体排放，从而能够产生巨大的经济效益与社会效益。煤层气开采最成功的国家是美国，美国在上个世纪六七十年代就开始成功开采煤层气，现在每年产量大约在500亿~600亿立方米，这是一个什么概念呢？我国天然气每年的产量近400亿立方米，所以美国煤层气的产量跟我们的祖国的天然气的产量差不多。

  按照目前我国天然气资源发现率计算（10％），31.46万亿立方米的煤层气资源可获得3万亿立方米的天然气，参照目前天然气的中等价格，即每立方米天然气约2.3元计算，将会为社会创造6万亿元的财富。事实上，随着科学技术的快速的提升，资源发现率将会大幅度上升，经济价值将不可估量。现在我国慢慢的开始小规模开采煤层气，比如在一些煤矿区，为减少煤矿瓦斯的灾害，它们开始出采煤层气，出采的煤层气可拿来发电，还可以打入天然气管道输送到各个城市去，作为一种高效洁净能源来使用。我国煤层气现在开发时打的井巷比较浅，所以说每个井的成本要比打天然气的成本低很多，单井产量有些时候只有2000方到4000方左右，好的井能达到4万方，相比天然气来说，单井的产量还是低很多。但是由于我国打得比较浅，一般就是1000米左右，这样一个单井的成本就比较低，即使我们的产量比较低，但是由于大规模开发，也能达到较好的经济效益。总体而言目前我国煤层气大规模产业化开发处于蓄势期，一旦突破最后的约束，煤层气产业将迅速成长，并很快在我们国家的经济、社会生活和能源安全保障等方面占有主体地位。据悉，我国煤层气资源总量与常规天然气相当，目前我国对天然气需求的年增长率在15%以上，发展速度远超于石油、煤炭，据预测，我国到2010年天然气需求量将达到1000亿立方米以上，2020年需求量将达到2000亿立方米，而目前的天然气储量尚不能够满足要求，因此煤层气将成为天然气资源的必要补充。我国去年煤炭产量为25.6亿吨，释放煤层气约240亿立方米，但其中被利用的不足5%。我国已将煤层气开发列入“十一五”能源发展规划。今年4月14日，国家环保部颁布了煤矿瓦斯强制抽排的标准，这为瓦斯产业化发展带来了发展契机。

  开发煤层气是一项庞大的系统工程，建设一个煤层气生产基地将带动道路、管道、钢铁、水泥、化工、电力、生活服务等相关产业的发展，将增加就业机会、促进地方经济发展。一个行业要变成一个产业，就需要大量的这方面的研究、管理和技术人才等。但目前我国专门从事煤层气开发利用研究的单位很少，科研力量薄弱。

  中国矿业大学党委常委、副校长秦勇教授是由国家自然科学基金委员会（NSFC）与澳大利亚教育、科学与培训部（DEST）共同设立的中澳科学技术合作特别基金项目“煤层甲烷回采与二氧化碳注入改进模型”的中方负责人，他从事煤田地质、煤层气地质、煤地球化学等方向的科学研究31年，创立了煤层气有利区带“递阶优选”、“动力学条件优选”及“优质煤地球化学评价”的理论与方法，先后主持包括“973”、“863”、“国家自然科学基金重点项目”在内的60余项研究课题，在煤层气领域的科研成果处于国际领先水平，他和澳大利亚昆士兰大学的专家共同攻关的“煤层甲烷回采与二氧化碳注入改进模型”日前已进入实质性技术攻坚阶段，预计能够在2009年准时完成，该模型将地表的二氧化碳置换出煤层下的煤层气（主要是甲烷），既能减轻温室效应，也能获取大量的能源。

  经过20多年的研究和勘探，中国矿业大学在煤层气勘探开发试验方面取得了新的突破，与国外多家科研单位和企业都有一些合作，并已在部分煤矿开始商业化生产。2007年3月，中国矿业大学邀请了国家发改委、教育部、国家安监总局以及部分企业和事业单位举行了论证会，同年秋季中国矿业大学新增的“煤与煤层气”专业面向山西、陕西、安徽、河南、黑龙江、四川等产煤大省招生，主要培养煤层气技术与管理的复合型研究人才。

  总之，煤层气研究开发后继有人，使我们有理由相信煤层气这个昔日的煤矿杀手将日益驯服，可成为人类所利用的“新能源”。