4月11日，山西省陽泉市陽煤集團(tuán)五礦的小南莊風(fēng)井處來了100多人，有國(guó)家和省市煤炭、能源、煤監(jiān)等部門的管理者、知名專家，也有煤企領(lǐng)導(dǎo)或技術(shù)負(fù)責(zé)人。他們圍著風(fēng)井旁的一套低濃度瓦斯蓄熱氧化井筒加熱裝置刨根問底，這是國(guó)際上第一套成功應(yīng)用的此類裝置。

風(fēng)井是煤礦生產(chǎn)時(shí)為井下輸送新鮮空氣的通道。工人生產(chǎn)時(shí)，煤層里的瓦斯會(huì)隨煤而出，當(dāng)巷道里風(fēng)流中的瓦斯?jié)舛瘸^5%時(shí)就有爆炸的危險(xiǎn)。因而向井下送風(fēng)降低瓦斯?jié)舛仁敲旱V安全生產(chǎn)的重要措施。在我國(guó)北方，冬天向進(jìn)風(fēng)井筒快速送冷風(fēng)，會(huì)把井筒凍壞，因而北方煤礦一般是在井筒附近建一座鍋爐，加熱空氣，送入井下。

進(jìn)入2016年，陽煤五礦礦長(zhǎng)寧斌著急了，五礦在小南莊井筒的燃煤鍋爐面臨被關(guān)停的壓力。因?yàn)閲?guó)家發(fā)改委發(fā)布了《京津冀協(xié)同發(fā)展生態(tài)環(huán)境保護(hù)規(guī)劃》，城市建成區(qū)要基本淘汰10噸以下燃煤鍋爐，小南莊在此范圍之內(nèi)。

陽煤五礦怎么辦?

幸運(yùn)的是，他們?cè)谂c中煤科工集團(tuán)重慶研究院(下稱重慶院)的合作中找到了辦法。

經(jīng)過10余年的創(chuàng)新和工業(yè)試驗(yàn)，重慶院開發(fā)出了多床式蓄熱氧化裝置、低阻力移動(dòng)式乏風(fēng)收集系統(tǒng)、低濃度瓦斯輸送安全保障系統(tǒng)、高均勻度智能摻混系統(tǒng)、綜合安全監(jiān)控系統(tǒng)、熱能分配利用系統(tǒng)等，形成了低濃度瓦斯蓄熱氧化成套技術(shù)與裝備，獲得授權(quán)發(fā)明專利10項(xiàng)，實(shí)用新型專利5項(xiàng)。

去年9月，重慶院與陽煤五礦合作，開始建造一套瓦斯蓄熱氧化井筒加熱系統(tǒng)。系統(tǒng)將抽采的5%—8%的低濃度瓦斯輸送到摻混裝置內(nèi)，與空氣混合形成1.2%的混合氣體，然后將它送入蓄熱氧化裝置氧化產(chǎn)生高溫?zé)煔猓偻ㄟ^熱交換器將冷空氣加熱送至井下。重慶院孫東玲研究員說，這套系統(tǒng)供熱功率達(dá)4800千瓦，實(shí)現(xiàn)了每分鐘1萬立方進(jìn)風(fēng)量的井筒防凍及站場(chǎng)7000平方米的建筑物供暖。一個(gè)供暖季可節(jié)約標(biāo)煤3200噸，減排甲烷260萬標(biāo)準(zhǔn)立方，相當(dāng)于減排二氧化碳當(dāng)量3.6萬噸。

一般煤礦抽采的瓦斯如果含量高于10%，會(huì)用于發(fā)電、民用或工業(yè)生產(chǎn)，而含量如果低于10%，則會(huì)直接排到空中。重慶院董事長(zhǎng)邵軍估算，2016年我國(guó)約有80億立方米的井下抽采瓦斯因利用困難而直接排空。

現(xiàn)在重慶院把這些含量低于10%的瓦斯利用起來，可以說開辟了低濃度瓦斯利用的新時(shí)代，也為我國(guó)煤礦抽采瓦斯實(shí)現(xiàn)梯級(jí)利用、瓦斯零排放、產(chǎn)煤不用煤提供了有效的技術(shù)支撐。四川煤炭產(chǎn)業(yè)集團(tuán)副總工程師高正強(qiáng)說，這相當(dāng)于又發(fā)現(xiàn)了一種“新能源”。

小南莊新建了這套裝置可以說是一舉多得：關(guān)閉了燃煤小鍋爐，一勞永逸地解決了燃煤熱風(fēng)爐污染排放問題;不再燒煤，達(dá)到了節(jié)能減排的目的;變廢為寶，實(shí)現(xiàn)了瓦斯治理與利用的一體化發(fā)展。據(jù)重慶院測(cè)算，小南莊風(fēng)井新裝置投入運(yùn)行后，3年多就能收回投資。值得一提的是，由于國(guó)家有瓦斯利用的鼓勵(lì)扶持政策，五礦每年還能從國(guó)家獲得100萬元補(bǔ)貼。

對(duì)于這項(xiàng)技術(shù)，中國(guó)工程院院士、煤炭開采及瓦斯治理專家袁亮給予高度評(píng)價(jià)，認(rèn)為這是一項(xiàng)世界級(jí)的成果，在低濃度瓦斯的利用上，中國(guó)已經(jīng)走在了世界前列。