煤層氣，是指賦存在煤層中以甲烷為主要成分、以吸附在煤基質(zhì)顆粒表面為主、部分游離于煤孔隙中或溶解于煤層水中的烴類氣體，是煤的伴生礦產(chǎn)資源，屬非常規(guī)天然氣，是近一二十年在國際上崛起的潔凈、優(yōu)質(zhì)能源和化工原料。
簡介
英文名稱：Coalbed methane (CBM)
煤層氣俗稱“瓦斯”，其主要成分是CH4（甲烷),與煤炭伴生、以吸附狀態(tài)儲存于煤層內(nèi)的非常規(guī)天然氣，熱值是通用煤的2-5倍，主要成分為甲烷。1立方米純煤層氣的熱值相當(dāng)于1.13kg汽油、1.21kg標(biāo)準(zhǔn)煤，其熱值與天然氣相當(dāng)，可以與天然氣混輸混用，而且燃燒后很潔凈，幾乎不產(chǎn)生任何廢氣，是上好的工業(yè)、化工、發(fā)電和居民生活燃料。煤層氣空氣濃度達(dá)到5%-16%時，遇明火就會爆炸，這是煤礦瓦斯爆炸事故的根源。煤層氣直接排放到大氣中，其溫室效應(yīng)約為二氧化碳的21倍，對生態(tài)環(huán)境破壞性。在采煤之前如果先開采煤層氣，煤礦瓦斯爆炸率將降低70%到85%。煤層氣的開發(fā)利用具有一舉多得的功效：提高瓦斯事故防范水平，具有安全效應(yīng)；有效減排溫室氣體，產(chǎn)生良好的環(huán)保效應(yīng)；作為一種高效、潔凈能源，商業(yè)化能產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益。
熱值
煤層氣或瓦斯的熱值跟甲烷(CH4)含量有關(guān)，地面抽采的煤層氣甲烷(CH4)含量一般大于96.5%，當(dāng)甲烷含量97.8%時，在0℃, 101.325kPa下，
高熱值：QH=38.9311MJ/Nm3(約9299 kcal/ Nm3)
低熱值：QL=34.5964MJ/Nm3(約8263 kcal/ Nm3)
井下抽采的煤層氣（瓦斯）目前一般將甲烷(CH4)含量調(diào)整到40.8%后利用，此時瓦斯的熱值為：（在0℃, 101.325kPa下）
低熱值：14.63MJ/m3(約3494 kcal/ Nm3)
高熱值：16.24 MJ/m3(約3878 kcal/ Nm3)
用途
煤層氣可以用作民用燃料、工業(yè)燃料、發(fā)電燃料、汽車燃料和重要的化工原料，用途非常廣泛。每標(biāo)方煤層氣大約相當(dāng)于9.5度電、3 m水煤氣、1L柴油、接近0.8kg液化石油氣、1.1-1.2L汽油，另外,煤層氣燃燒后幾乎沒有污染物，因此它是相當(dāng)便宜的清潔型能源。
性質(zhì)
在一定過空間范圍內(nèi)，煤層氣比空氣輕，其密度是空氣的0.55倍，稍有泄漏會向上擴(kuò)散，只要保持室內(nèi)空氣流通，即可避免爆炸和火災(zāi)。而煤氣、液化石油氣密度是空氣的1.5—2.0倍，泄漏后會向下沉積，所以危險性要比煤層氣要大的多。
煤層氣爆炸范圍為5—15%，水煤氣爆炸范圍6.2—74.4%，因此，煤層氣相對于水煤氣不易爆炸，煤層氣不含CO，在使用過程中不會象水煤氣那樣發(fā)生中毒現(xiàn)象。
開采
煤層氣的開采一般有兩種方式：一是地面鉆井開采；二是井下瓦斯抽放系統(tǒng)抽出,地面鉆井開采的煤層氣和抽放瓦斯都是可以利用的，通過地面開采和抽放后可以大大減少風(fēng)排瓦斯的數(shù)量，降低了煤礦對通風(fēng)的要求，改善了礦工的安全生產(chǎn)條件。地面鉆井開采方式，國外已經(jīng)使用，我國有些煤層透氣性較差，地面開采有一定困難，但若積極開發(fā)每年至少可采出50億立方米；由于過去除了供暖外沒有找到合理的利用手段，未能充分利用，所以，抽放瓦斯絕大部分仍然排入大氣，花去了費用，浪費了資源，污染了環(huán)境。
資源
簡述
我國煤層氣資源豐富，居三。每年在采煤的同時排放的煤層氣在130億立方米以上，合理抽放的量應(yīng)可達(dá)到35億立方米左右，除去現(xiàn)已利用部分，每年仍有30億立方米左右的剩余量，加上地面鉆井開采的煤層氣50億立方米，可利用的總量達(dá)80億立方米，約折合標(biāo)煤1000萬噸。如用于發(fā)電，每年可發(fā)電近300億千瓦時。
我國煤層氣資源分布情況
我國煤層氣資源豐富。據(jù)煤層氣資源評價，我國埋深2000m以淺煤層氣地質(zhì)資源量約36萬億立方米，主要分布在華北和西北地區(qū)。其中，華北地區(qū)、西北地區(qū)、南方地區(qū)和東北地區(qū)賦存的煤層氣地質(zhì)資源量分別占全國煤層氣地質(zhì)資源總量的56.3%、28.1%、14.3%、1.3%。1000m以淺、1000～1500m和1500～2000m的煤層氣地質(zhì)資源量，分別占全國煤層氣資源地質(zhì)總量的38.8%、28.8%和32.4%。全國大于5000億立方米的含煤層氣盆地(群)共有14個，其中含氣量在5000～10000億立方米之間的有川南黔北、豫西、川渝、三塘湖、徐淮等盆地，含氣量大于10000億立方米的有鄂爾多斯盆地東緣、沁水盆地、準(zhǔn)噶爾盆地、滇東黔西盆地群、二連盆地、吐哈盆地、塔里木盆地、天山盆地群、海拉爾盆地。
我國煤層氣可采資源總量約10萬億立方米，其中大于1000億立方米的盆地(群)有15個：二連、鄂爾多斯盆地東緣、滇東黔西、沁水、準(zhǔn)噶爾、塔里木、天山、海拉爾、吐哈、川南黔北、四川、三塘湖、豫西、寧武等。二連盆地煤層氣可采資源量最多，約2萬億立方米；鄂爾多斯盆地東緣、沁水盆地的可采資源量在1萬億立方米以上，準(zhǔn)噶爾盆地可采資源量約為8000億立方米。
國外煤層氣利用簡況
煤層氣作為氣體能源家族三大成員之一，與天然氣、天然氣水合物的勘探開發(fā)一樣，日益受到世界各國的重視。埋深淺于2000米的煤層氣資源約為240萬億立方米。美國是目前世界上煤層氣商業(yè)化開發(fā)最成功的國家，從1983年到1995年的12年間，煤層氣年產(chǎn)量從1.7億立方米猛增至250億立方米，2005年煤層氣產(chǎn)量達(dá)到500億立方米。預(yù)計2020年至2030年前后，燃?xì)庠谑澜缒茉唇Y(jié)構(gòu)中的比重將趕上和超過煤炭和石油。，2010年我國燃?xì)馊笨趯⑦_(dá)300億立方米；2020年將達(dá)到1000億立方米。在中國目前的一次性能源消費結(jié)構(gòu)中，煤炭約占74.6%，石油占17.6%，天然氣僅占2%，遠(yuǎn)低于23%的世界平均水平。隨著終端能源需求逐步向優(yōu)質(zhì)高效潔凈能源轉(zhuǎn)化，天然氣的需求迅速增長。開發(fā)利用煤層氣可將燃?xì)庠谀茉聪M構(gòu)成中的比重在2010年提高到10%。
中國煤層氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
埋深淺于2000米的煤層氣資源約為240萬億立方米，是常規(guī)天然氣探明儲量的兩倍多，世界主要產(chǎn)煤國都十分重視開發(fā)煤層氣。美國、英國、德國、俄羅斯等國煤層氣的開發(fā)利用起步較早，主要采用煤炭開采前抽放和采空區(qū)封閉抽放方式抽放煤層氣，產(chǎn)業(yè)發(fā)展較為成熟。80年代初美國開始試驗應(yīng)用常規(guī)油氣井（即地面鉆井）開采煤層氣并獲得突破性進(jìn)展，標(biāo)志著世界煤層氣開發(fā)進(jìn)入一個新階段。
煤層氣是煤層本身自生自儲式的非常規(guī)天然氣，世界上有74個國家蘊(yùn)藏著煤層氣資源，中國煤層氣資源量達(dá)36.8萬億立方米，居三位。目前，中國煤層氣可采資源量約10萬億立方米，累計探明煤層氣地質(zhì)儲量1023億立方米，可采儲量約470億立方米。全國95%的煤層氣資源分布在晉陜內(nèi)蒙古、新疆、冀豫皖和云貴川渝等四個含氣區(qū)，其中晉陜內(nèi)蒙古含氣區(qū)煤層氣資源量，為17.25萬億立方米，占全國煤層氣總資源量的50%左右。
2006年，中國將煤層氣開發(fā)列入了“十一五”能源發(fā)展規(guī)劃，并制定了具體的實施措施，煤層氣產(chǎn)業(yè)化發(fā)展迎來了利好的發(fā)展契機(jī)。2007年以來，政府又相繼出臺了打破專營權(quán)、稅收優(yōu)惠、財政補(bǔ)貼等多項扶持政策，鼓勵煤層氣的開發(fā)利用，我國煤層氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，產(chǎn)業(yè)化雛形漸顯。
2007年，全國瓦斯抽采47.35億立方米，利用14.46億立方米。其中井下煤礦瓦斯抽采量44億立方米，完成規(guī)劃目標(biāo)的127%。形成地面煤層氣產(chǎn)能10億立方米，是2006年的2倍。地面煤層氣產(chǎn)量3.3億立方米，比2006年增加1倍多。2005～2007年，全國共鉆井約1700口，占?xì)v年累計鉆井總數(shù)的85%。
截至2007年底，國內(nèi)探明煤層氣地質(zhì)儲量1340億立方米，煤層氣年商業(yè)產(chǎn)量不足4億立方米。根據(jù)《煤層氣（煤礦瓦斯）開發(fā)利用“十一五”規(guī)劃》，到2010年，新增煤層氣探明地質(zhì)儲量3000億立方米；煤層氣、煤礦瓦斯抽采量100億立方米；建設(shè)煤層氣輸氣管道10條，設(shè)計總輸氣能力65億立方米；重點建設(shè)沁水盆地、鄂爾多斯盆地東源兩大煤層氣產(chǎn)業(yè)化基地。
市場前景十分廣闊
在國際勢趨緊的情況下，作為一種優(yōu)質(zhì)高效清潔能源，煤層氣的大規(guī)模開發(fā)利用前景誘人。煤層氣的開發(fā)利用還具有一舉多得的功效：提高瓦斯事故防范水平，具有安全效應(yīng)；有效減排溫室氣體，產(chǎn)生良好的環(huán)保效應(yīng)；作為一種高效、潔凈能源，產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益。如果把煤層氣利用起來，用于發(fā)電燃料、工業(yè)燃料和居民生活燃料；還可液化成汽車燃料，也可廣泛用于生產(chǎn)合成氨、甲醛、甲醇、炭黑等方面，成為一種熱值高的潔凈能源和重要原料，開發(fā)利用的市場前景十分廣闊。
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