煤層氣是與煤伴生杖烘、共生的氣體資源磷妻，指儲(chǔ)存在煤層中的烴類氣體奈搜，俗稱“瓦斯”，以甲烷為主要成分艇纺，屬于非常規(guī)天然氣怎静，是近年來(lái)在國(guó)際上崛起的潔凈黔衡、優(yōu)質(zhì)能源和化工原料祟背。

11月10日，中國(guó)和美國(guó)在聯(lián)合國(guó)氣候變化格拉斯哥大會(huì)期間發(fā)布聯(lián)合宣言雨冒，強(qiáng)調(diào)控制和減少甲烷排放。此后扛浸，生態(tài)環(huán)境部相關(guān)部門表示命画，將在煤炭開(kāi)采、城市固體廢棄物等領(lǐng)域濒陈，研究制定有效的甲烷減排措施唁狼，促進(jìn)甲烷回收利用和減排技術(shù)的發(fā)展姚库，同時(shí)適時(shí)修訂煤層氣排放標(biāo)準(zhǔn)铁魁。

今年10月被紊，在中共中央、國(guó)務(wù)院印發(fā)的《關(guān)于完整準(zhǔn)確全面貫徹新發(fā)展理念做好碳達(dá)峰碳中和工作的意見(jiàn)》和國(guó)務(wù)院印發(fā)的《2030年前碳達(dá)峰行動(dòng)方案》中酵毕，均提到要加快推進(jìn)煤層氣等非常規(guī)油氣資源規(guī)模化開(kāi)發(fā)议忽。

“規(guī)睦撩疲化開(kāi)發(fā)利用，是效果最好的‘減排’愤估。一系列政策的出臺(tái)，增強(qiáng)了煤層氣企業(yè)對(duì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的信心和投資積極性侦镇，有利于促進(jìn)國(guó)家和地方政府相關(guān)部門進(jìn)一步加大對(duì)煤層氣開(kāi)發(fā)利用的扶持力度灵疮，推進(jìn)煤礦‘先采氣壳繁、后采煤’，實(shí)現(xiàn)煤層氣與煤炭的協(xié)調(diào)高效開(kāi)發(fā)荔棉。”中煤科工集團(tuán)西安研究院資源勘探開(kāi)發(fā)與瓦斯防治技術(shù)研發(fā)中心主任姜在炳說(shuō)闹炉。

煤層氣產(chǎn)業(yè)未來(lái)之路怎么走润樱？“雙碳”路線圖從頂層設(shè)計(jì)層面給出了路徑渣触，也對(duì)煤層氣產(chǎn)業(yè)的發(fā)展質(zhì)量提出了更高的要求。

產(chǎn)業(yè)進(jìn)步明顯 但發(fā)展仍低于預(yù)期

我國(guó)擁有豐富的煤層氣資源壹若。據(jù)自然資源部發(fā)布的《全國(guó)石油天然氣資源勘查開(kāi)采通報(bào)（2020年度）》數(shù)據(jù)顯示，截至2020年底绰蚁，我國(guó)已探明煤層氣田28個(gè)丑钱，煤層氣地質(zhì)儲(chǔ)量為7259.11億立方米，全國(guó)累計(jì)生產(chǎn)煤層氣288.66億立方米嘁汞；2020年，我國(guó)地面開(kāi)發(fā)煤層氣產(chǎn)量為57.67億立方米凰侈，我國(guó)煤層氣新增探明地質(zhì)儲(chǔ)量673.12億立方米锋力。

在很長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)，煤層氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展一直未成氣候郎丰。“十三五”以來(lái)吩饶，隨著煤層氣勘探和開(kāi)發(fā)技術(shù)進(jìn)入自主創(chuàng)新階段，經(jīng)過(guò)持續(xù)攻關(guān)和試驗(yàn)研究唯乃，煤層氣勘探開(kāi)發(fā)技術(shù)體系逐漸形成扛肩，特別是在鉆井完井技術(shù)、儲(chǔ)層改造技術(shù)骨田、排采關(guān)鍵技術(shù)耿导、已開(kāi)發(fā)氣田穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn)方面，都取得了明顯的創(chuàng)新和突破态贤，有效降低了煤層氣開(kāi)發(fā)成本舱呻，提高了單井產(chǎn)量。開(kāi)發(fā)利用率高悠汽、商業(yè)化程度高的山西沁水盆地箱吕、內(nèi)蒙古鄂爾多斯盆地等煤層氣開(kāi)發(fā)熱點(diǎn)區(qū)域，起到了重要的示范引領(lǐng)作用柿冲，煤層氣產(chǎn)業(yè)得到長(zhǎng)足發(fā)展茬高。

在中煤科工集團(tuán)重慶研究院原瓦斯研究分院院長(zhǎng)孫東玲看來(lái)，煤層氣產(chǎn)業(yè)近年來(lái)的發(fā)展進(jìn)步假抄，特別是在抽采技術(shù)方面的進(jìn)步是可圈可點(diǎn)的怎栽。

“和美國(guó)、加拿大等國(guó)家煤層氣賦存條件相比宿饱，我國(guó)煤層氣儲(chǔ)層條件復(fù)雜熏瞄，可以說(shuō)是‘先天不足’，所以我們只能通過(guò)提高技術(shù)水平進(jìn)行‘后天彌補(bǔ)’丐吹。比如惊申，我國(guó)煤礦區(qū)松軟低滲煤層比例高達(dá)82%，中煤科工集團(tuán)西安研究院提出的碎軟低滲煤層頂板巖層水平井分段壓裂抽采技術(shù)性聚，實(shí)現(xiàn)了碎軟低滲煤層煤層氣開(kāi)發(fā)的技術(shù)突破商麻。再比如，我們團(tuán)隊(duì)研究的煤礦采動(dòng)區(qū)煤層氣地面井抽采技術(shù)饶粪，在抽采利用煤礦工作面瓦斯的同時(shí)苗隔，也提供了一種治理瓦斯的新途徑。據(jù)測(cè)算蒂茶，該成果應(yīng)用礦井工作面回風(fēng)瓦斯?jié)舛瓤山档?0%至50%萄罐。”孫東玲說(shuō)。

在“雙碳”目標(biāo)下小梢，煤層氣產(chǎn)業(yè)肩負(fù)著保障煤礦安全生產(chǎn)吧玉、彌補(bǔ)清潔能源缺口等重任，煤層氣開(kāi)采利用被視為剛性需求。盡管“十三五”以來(lái)警畴，煤層氣產(chǎn)業(yè)取得了長(zhǎng)足進(jìn)步洞难，但其發(fā)展仍然低于預(yù)期。

“煤層氣產(chǎn)能轉(zhuǎn)化率低揭朝、資源動(dòng)用率低队贱、單井產(chǎn)量低、有氣難產(chǎn)出等問(wèn)題仍然困擾著我國(guó)煤層氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展潭袱。我國(guó)煤層滲透率普遍較低柱嫌，70%的煤層氣資源屬于難抽采資源，煤層氣資源動(dòng)用率極低屯换，抽采利用率不均衡。2020年彤悔，煤層氣地面抽采利用率為91.9%嘉抓，而煤礦瓦斯抽采利用率僅為44.8%。”姜在炳說(shuō)晕窑。

他提出的問(wèn)題抑片，也是業(yè)內(nèi)的共識(shí)。歸結(jié)其原因杨赤，業(yè)內(nèi)專家普遍認(rèn)為，一方面是由于我國(guó)煤礦數(shù)量眾多触良，煤層氣利用水平參差不齊谒绍；另一方面，主要是受技術(shù)制約颓腮，特別是低濃度瓦斯的利用技術(shù)尚不成熟，經(jīng)濟(jì)性差杜糕，難以形成規(guī)模效應(yīng)谭某。攻克煤層氣開(kāi)采利用關(guān)鍵性技術(shù)也成為產(chǎn)業(yè)發(fā)展不得不跨越的一道障礙。

多重因素掣肘 亟待提高技術(shù)適用性

與美國(guó)悉种、澳大利亞等成功發(fā)展煤層氣商業(yè)化開(kāi)采的國(guó)家相比接竣，我國(guó)煤層氣產(chǎn)業(yè)仍處于初級(jí)階段，突出表現(xiàn)在規(guī)模小函唾、市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力弱巢季。特別是受能源市場(chǎng)和政策等多重因素影響，煤層氣勘探開(kāi)發(fā)投資放緩味扼，煤層氣地面產(chǎn)量沾谓、煤礦瓦斯利用率仍有待提高，制約煤層氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一些矛盾和問(wèn)題亟待解決戳鹅。

在業(yè)內(nèi)專家看來(lái)均驶，掣肘煤層氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展的諸多因素中昏兆，煤層氣開(kāi)發(fā)利用難度大、技術(shù)適用性不強(qiáng)是最大的瓶頸妇穴。

我國(guó)煤層氣資源賦存條件復(fù)雜爬虱，開(kāi)發(fā)技術(shù)要求高，區(qū)域適配性差腾它，大量被美國(guó)和澳大利亞等國(guó)家驗(yàn)證可行的技術(shù)在中國(guó)并不適用跑筝，而國(guó)內(nèi)部分區(qū)域業(yè)已成熟的煤層氣開(kāi)發(fā)技術(shù)，同樣難以適應(yīng)其他地區(qū)的地質(zhì)條件瞒滴。

“低滲煤層煤層氣開(kāi)發(fā)鉆完井曲梗、增產(chǎn)改造顽频、穩(wěn)定排采和老井改造等共性關(guān)鍵技術(shù)及裝備尚需繼續(xù)攻關(guān)投惶，煤層氣田自動(dòng)化生產(chǎn)技術(shù)落后，薄煤層群的煤層氣合層開(kāi)發(fā)技術(shù)碟绑，以及新形勢(shì)下的煤與煤層氣協(xié)調(diào)開(kāi)發(fā)技術(shù)等還需要繼續(xù)探索单默。”姜在炳直言我國(guó)煤層氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展存在一些“卡脖子”的技術(shù)難題梗力。

在中煤科工集團(tuán)重慶研究院研究員霍春秀看來(lái)，由于技術(shù)不成熟導(dǎo)致煤層氣資源就地利用無(wú)法形成規(guī)模效應(yīng)入荞，經(jīng)濟(jì)性較差筷品，也從一定程度上打擊了煤層氣企業(yè)開(kāi)發(fā)利用的積極性。

“高濃度煤層氣資源較為分散捌冲，多數(shù)煤層氣井在建設(shè)初期沒(méi)有考慮建設(shè)配套利用項(xiàng)目絮眨，盡管高濃度煤層氣利用范圍廣，但運(yùn)輸困難麸颜；低濃度瓦斯可利用途徑少低白，企業(yè)開(kāi)采成本高、利潤(rùn)低朴魁，再加上越來(lái)越嚴(yán)格的環(huán)保政策要求酣夫，導(dǎo)致煤層氣企業(yè)開(kāi)發(fā)利用的積極性不高。”霍春秀說(shuō)牙娇。

除了技術(shù)因素外若又，不少業(yè)內(nèi)人士也提到了政府對(duì)產(chǎn)業(yè)的扶持力度問(wèn)題。

細(xì)算起來(lái)粱快，無(wú)論是國(guó)家層面還是地方政府秩彤，對(duì)煤層氣產(chǎn)業(yè)的政策扶持力度可以用“持續(xù)加碼”來(lái)形容，稅費(fèi)減免事哭、財(cái)政補(bǔ)貼、煤礦瓦斯抽采利用等相關(guān)政策相繼出臺(tái)。除貫徹落實(shí)國(guó)家相關(guān)政策外珊拼，山西食呻、貴州等煤層氣資源大省，都建立有煤層氣（煤礦瓦斯）開(kāi)發(fā)利用地方獎(jiǎng)勵(lì)補(bǔ)貼制度澎现，作為全國(guó)礦業(yè)權(quán)出讓制度改革試點(diǎn)省份仅胞，兩省都在積極推進(jìn)煤層氣礦業(yè)權(quán)審批制度改革，煤層氣勘查許可取得了實(shí)質(zhì)性突破剑辫。

業(yè)內(nèi)人士普遍認(rèn)為干旧，政策扶持持續(xù)加碼值得欣喜妹蔽，但現(xiàn)有補(bǔ)貼偏低椎眯，部分扶持政策涉及多方利益绎疟，協(xié)調(diào)難度大咒舰，配套措施難以出臺(tái)，地方扶持政策區(qū)域局限性強(qiáng)等情況仍然存在曼砾。

“煤層氣企業(yè)需要更多鼓勵(lì)政策提振信心，現(xiàn)在是姿態(tài)上的鼓勵(lì)較多跑著，落實(shí)到經(jīng)濟(jì)上的補(bǔ)貼較少跑科，希望國(guó)家和地方政府能夠進(jìn)一步在稅收優(yōu)惠门幌、開(kāi)發(fā)補(bǔ)貼等方面加大扶持力度贝渣。”孫東玲說(shuō)。他同時(shí)建議國(guó)家和地方政府可以出臺(tái)行政性政策熏盲，對(duì)煤層氣企業(yè)開(kāi)發(fā)利用情況進(jìn)行正向激勵(lì)和負(fù)向考核确告，設(shè)立相應(yīng)的獎(jiǎng)懲措施券雕，以期進(jìn)一步激發(fā)煤層氣企業(yè)開(kāi)發(fā)利用的積極性咆下。

變隱患為優(yōu)勢(shì) 提高煤礦瓦斯抽采利用率

瓦斯作為威脅煤礦安全的“第一殺手”，隨著煤礦開(kāi)采深度和開(kāi)采強(qiáng)度的增加虽另，瓦斯與沖擊地壓饺谬、水害捂刺、火災(zāi)等多種災(zāi)害耦合疊加，治理難度日趨增大募寨，提高煤礦瓦斯抽采利用能力水平是一項(xiàng)長(zhǎng)期且艱巨的任務(wù)族展。

中國(guó)礦業(yè)大學(xué)（北京）原副校長(zhǎng)姜耀東認(rèn)為，進(jìn)一步加快煤層氣抽采利用，對(duì)于提高煤礦安全生產(chǎn)水平仪缸，增加清潔能源供應(yīng)贵涵，減少溫室氣體排放恰画，實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰宾茂、碳中和目標(biāo)意義重大拴还。

“十三五”期末跨晴，煤礦瓦斯防治工作交上了歷史最好成績(jī)單：2020年，我國(guó)首次實(shí)現(xiàn)新中國(guó)成立以來(lái)未發(fā)生重特大瓦斯事故症影，全國(guó)24個(gè)產(chǎn)煤什苁恰（自治區(qū)垦亲、直轄市)有18個(gè)實(shí)現(xiàn)瓦斯“零事故”房睁。這和將煤層氣抽采利用作為防治煤礦瓦斯事故的治本之策常迹，全面推進(jìn)先抽后采侈吨、抽采達(dá)標(biāo)和區(qū)域防突是分不開(kāi)的。而一系列先進(jìn)技術(shù)的加持笔骏，更是為煤礦瓦斯抽采利用提供了強(qiáng)大的支撐是临。

近年來(lái)，以防治瓦斯災(zāi)害為主要目的的煤礦區(qū)煤層氣地面抽采和井下瓦斯抽采技術(shù)研發(fā)和工程試驗(yàn)取得了長(zhǎng)足進(jìn)展兆又，特別是碎軟低滲煤層頂板巖層水平井分段壓裂抽采技術(shù)、直井跨層壓裂技術(shù)磺穷、極小半徑鉆井技術(shù)、煤層氣無(wú)桿舉升技術(shù)虽抄、多層合采井產(chǎn)出剖面測(cè)試技術(shù)走搁、智能排采、采動(dòng)區(qū)井煤層氣地面井抽采技術(shù)等系列關(guān)鍵技術(shù)取得了重大突破迈窟。

西安研究院一直從事煤層氣地質(zhì)與勘探開(kāi)發(fā)基礎(chǔ)理論、關(guān)鍵技術(shù)和核心裝備的攻關(guān)研究车酣，形成了成套的煤礦區(qū)煤層氣高效開(kāi)發(fā)技術(shù)與裝備曲稼，“十三五”期間開(kāi)發(fā)的“碎軟低滲煤層頂板巖層水平井分段壓裂抽采技術(shù)”達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平湖员，在山西潞安贫悄、晉城，安徽淮北窄坦、皖北唤反，貴州黔北，陜西韓城等礦區(qū)進(jìn)行了應(yīng)用推廣旧搔，取得了良好的產(chǎn)氣效果，其中淮北蘆嶺忠帝、晉城趙莊等煤礦的單井日產(chǎn)氣量均突破1萬(wàn)立方米侣赘。該技術(shù)已成為碎軟低滲煤層煤層氣地面抽采和瓦斯超前區(qū)域治理的有效措施涝猩。

經(jīng)過(guò)多年探索研究频澜，孫東玲帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)研究了多項(xiàng)地面煤層氣抽采技術(shù)，其中“煤礦采動(dòng)區(qū)煤層氣地面井抽采技術(shù)”等成果達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平试授，在山西、河南闭廊、安徽辈畜、新疆等地礦區(qū)成功推廣應(yīng)用典义，取得了良好的瓦斯抽采利用及瓦斯治理效果洽腊。據(jù)數(shù)據(jù)顯示，應(yīng)用該成果后藕各，采動(dòng)區(qū)地面直井保護(hù)有效率可達(dá)85%，山西晉城示范礦區(qū)煤層氣單井日均抽采氣量達(dá)8500立方米激况，平均濃度70%作彤，單井平均采氣總量超過(guò)220萬(wàn)立方米。

“目前乌逐，西安研究院正在貴州黔北礦區(qū)與河南能源化工集團(tuán)永貴能源公司新田煤礦合作開(kāi)展‘三區(qū)聯(lián)動(dòng)’瓦斯高效抽采技術(shù)與工程示范項(xiàng)目，以期實(shí)現(xiàn)煤礦規(guī)劃區(qū)超前抽采浙踢、準(zhǔn)備區(qū)先抽后掘绢慢、生產(chǎn)區(qū)先抽后采的目標(biāo)。”姜在炳說(shuō)呐芥。

煤層氣抽采上來(lái)，如何提高其利用率奋岁，是困擾行業(yè)的一大難點(diǎn)問(wèn)題思瘟。據(jù)了解槽邮，根據(jù)煤層氣濃度的不同耻胖，其利用途徑主要有以下三種：高濃度煤層氣增壓集輸、低濃度煤層氣提純调捍、低濃度煤層氣分布式發(fā)電。受多重因素影響吃它，煤層氣的利用率遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于預(yù)期冕盅。

業(yè)內(nèi)人士指出驼凌，低濃度瓦斯提純成本高宇颊；管網(wǎng)難以實(shí)現(xiàn)公平開(kāi)放、集輸調(diào)峰能力弱唾姊；大多數(shù)礦井未配套利用項(xiàng)目，低濃度瓦斯排空量大驱劳；抽采利用缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)劃等問(wèn)題亟待解決幻狈。

中國(guó)工程院院士、安徽理工大學(xué)校長(zhǎng)袁亮多次在公開(kāi)場(chǎng)合表示驻子，科研院所和煤層氣企業(yè)要研究低濃度瓦斯提純、轉(zhuǎn)化崇呵、利用基礎(chǔ)理論與關(guān)鍵技術(shù)缤剧，研發(fā)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)調(diào)控與監(jiān)控預(yù)警裝置，破解低濃度瓦斯安全高效綜合利用技術(shù)難題演熟，推動(dòng)我國(guó)能源資源綠色、智能芒粹、健康發(fā)展兄纺。

“2016年，重慶研究院與原山西陽(yáng)煤集團(tuán)合作化漆，應(yīng)用瓦斯蓄熱氧化熱能利用技術(shù)，在陽(yáng)煤五礦小南莊風(fēng)井建設(shè)了一套設(shè)計(jì)氣體處理能力6萬(wàn)標(biāo)準(zhǔn)立方米/小時(shí)座云、處理氣體甲烷濃度0.3%至1.2%的瓦斯蓄熱氧化井筒加熱系統(tǒng)疙赠。一個(gè)供暖季可減排甲烷260萬(wàn)標(biāo)準(zhǔn)立方米离春，相當(dāng)于減排二氧化碳當(dāng)量3.6萬(wàn)噸鼠废，可為煤礦節(jié)約煤炭3200噸帜焰。”在霍春秀看來(lái)络蜘，除了國(guó)家相關(guān)政策的扶持外味爷，科研院所和行業(yè)企業(yè)對(duì)煤層氣利用關(guān)鍵技術(shù)的攻關(guān)和裝備研發(fā)至關(guān)重要，也是進(jìn)一步提高煤層氣利用率的最行之有效的方法与沪。

廢棄礦井資源利用 安全環(huán)保“一石二鳥”

隨著我國(guó)煤炭去產(chǎn)能政策的持續(xù)推進(jìn)，一批產(chǎn)能落后煤礦和資源枯竭煤礦陸續(xù)關(guān)停陨柴。廢棄礦井中賦存著大量煤層氣資源瞄惑，據(jù)中國(guó)工程院《我國(guó)煤炭資源高效回收及節(jié)能戰(zhàn)略研究》重點(diǎn)咨詢項(xiàng)目研究預(yù)測(cè)苞番，到2030年漓楣，我國(guó)廢棄礦井將達(dá)到1.5萬(wàn)處，殘留煤層氣資源近5000億立方米垃散。對(duì)廢棄礦井煤層氣進(jìn)行科學(xué)有效的抽采利用，不僅能夠消除廢棄礦井采空區(qū)瓦斯積聚帶來(lái)的安全隱患物咳，也為煤炭產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)創(chuàng)造了新的碳減排來(lái)源锣险。

“廢棄礦井中賦存著豐富的煤炭、煤層氣览闰、水、地?zé)岬荣Y源压鉴，直接關(guān)閉將造成巨大的資源浪費(fèi)和國(guó)有資產(chǎn)流失崖咨，誘發(fā)安全、環(huán)境及社會(huì)問(wèn)題油吭。”袁亮說(shuō)。以安徽省兩淮煤炭基地為例婉宰，袁亮指出歌豺，由于資源枯竭及政策性關(guān)閉等原因，一些礦井退出生產(chǎn)后未能得到有效治理和利用心包，形成多個(gè)采煤沉陷區(qū)宁路，給當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和生態(tài)保護(hù)工作帶來(lái)了難題。

從國(guó)際廢棄礦井煤層氣開(kāi)發(fā)利用情況來(lái)看猩肪，早在20世紀(jì)50年代，英國(guó)就開(kāi)始探索廢棄礦井煤層氣開(kāi)發(fā)利用唱忠；德國(guó)在魯爾區(qū)廢棄礦井進(jìn)行煤層氣開(kāi)發(fā)旷糟，積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)；作為世界首個(gè)將廢棄礦井煤層氣納入溫室氣體排放總量的國(guó)家狸岁，美國(guó)擁有成熟的廢棄礦井煤層氣抽采利用技術(shù)饿婴。與上述國(guó)家形成鮮明對(duì)比的，是我國(guó)廢棄礦井煤層氣資源極低的開(kāi)發(fā)利用率泛滔。