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淮河之滨的淮南矿业集团潘三矿,井架口比一般矿井多了不少交织的管道,直通不远处两座硕大的圆形储气罐,再经管线相连,通向矿区的一座小型发电站。
这一首期装机容量仅2400千瓦的发电站却寄托了很多人的希冀,它是目前全国为数不多的瓦斯发电站之一。
这只是一个开始。
如今在这个大型矿区已有2.3万户居民开始用瓦斯作为生活燃料,1.69万千瓦的电力也是来自瓦斯,素有“煤炭行业头号杀手”之称的瓦斯如今正在新科技力量下试图成为可以发电的洁净能源。
瓦斯,以前在淮南矿业集团是一个“避之唯恐不及”的话题。这个全国13个亿吨级煤炭基地、七个煤电基地之一的矿区,同时也是我国瓦斯富集地区之一,仅1989年~1997年九年中,矿区就发生重特大瓦斯事故12起,死亡354人。
现在,通过新技术的应用,瓦斯抽放在这里变成了抽采。一字之差,使安全成本变成了生产收益。国家《煤矿瓦斯治理与利用总体方案》编写小组组长袁亮说,中国瓦斯利用正逐渐起步。截至2004年年底,全国45户安全重点监控煤炭企业中,已有生活和工业瓦斯燃料用户45万户,瓦斯发电装机功率4.4万千瓦,瓦斯实际利用量4.1亿立方米,平均利用率达到24.7%。
据统计,中国地下2000米以内的浅瓦斯资源量为30万亿~35万亿立方米,与全国常规天然气资源量相当。作为洁净能源的天然气在我国仅够开采30~50年,因此,把煤层瓦斯气作为天然气的接续能源来开发利用,尽快实现瓦斯综合利用的产业化,不仅是解决中国能源接续问题的当务之急,也是建立节约型社会的当务之急。
根据国家发改委近期编制的煤矿瓦斯治理与利用总体方案,未来几年内我国将建五个煤矿瓦斯治理与利用示范工程。通过这些示范工程,将证明开发和利用煤矿瓦斯,不仅可以有效解决煤矿在安全生产领域的突出问题,而且具有较为明显的投入产出效益,从而促进瓦斯开发利用产业的迅速兴起。
接连不断的特大瓦斯事故坚定了政府开发瓦斯的决心
从国家高度来关注瓦斯开发已成共识
瓦斯又叫沼气,这个化学元素符号为CH4的气体无毒、无味、无色,可广泛用于烧水、做饭,也可以用作照明,由于瓦斯燃烧稳定,因而也常常用于工业发电和烧制陶瓷。
它的产生是由于在木材还没有来得及腐烂之前便被埋入了沼泽,随着岁月的更替,沼泽内的泥沙逐渐变成了煤,同时溢出大量的氢和氧元素。而由于氢和氧的分解溢出并不完全,一部分没有散失到大气中的碳氢化合物就构成了瓦斯气体。这些瓦斯留存在透气性不那么好的煤层中或岩石中,藏在了地下,浓度大的甚至逐渐聚集形成了煤层气田。
瓦斯的浓度达到5%~15%时,跟空气混合以后,遇到火源就可以爆炸。
中国46%的煤矿属于高瓦斯矿,瓦斯含量大,煤层透气性低,加之地质构造复杂、断层多、地应力大,采掘时极易发生瓦斯突出现象。由于国家一直以煤炭为主要能源,为了国民经济发展的需要,条件再复杂、环境再恶劣的煤矿,都不得不纳入开采范围。全国已有相当数量矿井开采到了600米以下的瓦斯突出区,却仍在加紧作业,而每向下开掘10米,作业面温度就会升高1℃,瓦斯爆炸的可能性就会增加一分。
尽管有种种客观原因,但煤矿瓦斯事故仍是造成中国煤矿特大伤亡的最主要事故。
从统计分析看,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,死亡3162人。其中18起是瓦斯事故,死亡3052人,事故起数和死亡人数分别占95%和97%。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%。仅从近期发生的一系列煤矿事故就可一瞥端倪:2004年6月陕西黄陵矿瓦斯爆炸22人遇难,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……
预防瓦斯事故是一个世界性难题,我国在这方面的技术、装备上欠缺尤多。目前我国煤炭资源勘察的最高精度是250米方格网,多数只能采取500米方格网,也就是说,对数百平方米范围内的煤层、瓦斯分布状况只通过一个钻孔去了解,对具体开采而言无异于盲人摸象,出现意外情况是难免的。
煤矿瓦斯爆炸有三个必须条件――瓦斯浓度达到爆炸限度、火源和足够的氧气,对任何一个条件的有效控制都可以避免瓦斯爆炸。据此,安全监管部门提出了“先抽后采、监测监控、以风定产”十二字方针。先抽后采旨在有效降低井下瓦斯浓度,是从源头治理瓦斯灾害的重要措施。建立和完善监测监控手段,可以提早发现瓦斯突出前兆,做到防患于未然。有多大的通风能力就维持多大的产量规模,是防止井下瓦斯积聚的先决条件。
应当承认,安全生产和经济成本之间的矛盾是所有煤矿面临的一大现实难题。如瓦斯抽放,就是一项高成本的工作,必须耗费大量时间,有的工作面在开采前要抽放半年、一年甚至更长时间。据中国煤炭工业协会提供的数据,每出一吨煤要增加10元的成本,以当前煤炭平均出矿价计算,相当于煤价的二十分之一,是一笔相当可观的开支。
安全和生产本身就是一对矛盾,无论模型预测、打孔检测还是瓦斯抽放,都有一套繁复的程序,需要相当长的时间,如果煤矿每时每刻都严格按照规程一环一环不折不扣地操作下来,势必影响生产进度。
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。
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