礦井通風瓦斯利用技術(shù)的潛力及經(jīng)濟性分析

摘 要：經(jīng)濟的發(fā)展帶動礦山產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，人們對于礦山資源的需求越來越多，礦山開采的規(guī)模也越來越大。在礦井開采工作中需要做好瓦斯排放工作，保證開采的安全性。在傳統(tǒng)礦井開采時瓦斯排放一般采取將瓦斯通過礦井通風直接排入大氣的方式，傳統(tǒng)瓦斯排放方式不僅造成瓦斯清潔能源的浪費，同時也給大氣環(huán)境帶來污染。本文便首先講述礦井通風瓦斯利用技術(shù)的潛力，其次講述礦井通風瓦斯利用技術(shù)，最后講述其利用技術(shù)的經(jīng)濟性，以供相關(guān)人士參考與交流。

關(guān)鍵詞：礦井通風;瓦斯利用技術(shù);潛力;經(jīng)濟性

在礦山開采時需要做好礦井的通風工作，以此避免礦井瓦斯含量過高導致爆炸問題，保證礦山開采的順利和安全性。通過在礦井開采時做好礦井通風工作不僅僅能夠為礦井人員輸送源源不斷的新鮮空氣，保證井下工作人員生命安全，同時也能夠?qū)⒃诘V井開采時所產(chǎn)生的大量瓦斯有害氣體排出礦井，避免在礦井內(nèi)部出現(xiàn)瓦斯爆炸問題。但是在瓦斯排放時不能隨意排放，避免資源浪費，需要利用綜合利用技術(shù)提高瓦斯的利用效率。

1 礦井通風瓦斯利用技術(shù)的潛力

經(jīng)濟的發(fā)展使得資源行業(yè)發(fā)展到一個新的階段，在各行各業(yè)發(fā)展的過程當中都要求大量的礦山能源予以支持。經(jīng)濟的發(fā)展使得人們對礦山資源的需求越來越多。為了滿足礦井需求，礦井開采量也逐年攀升，礦井開采規(guī)模的擴大導致礦井甲烷排放量的迅速增加。根據(jù)相關(guān)調(diào)查可以顯示，現(xiàn)如今我國礦井開采量的發(fā)展速度越來越快，由原本的1.3Gt增長為3.4Gt，同時由于在礦井開采時地下會產(chǎn)生大量的瓦斯有害資源，瓦斯排放量也逐年的增多，兩者的增幅均在150%以上，發(fā)展速度過快。

在礦井開采時由于存在通風入口，瓦斯能源會緊跟通風井排入大氣中，不僅造成清潔能源的浪費，同時也使得大氣污染環(huán)境問題更加嚴重。盡管在礦井開采工作中有一部分的礦山企業(yè)會認識到瓦斯資源回收利用的重要性，通過使用瓦斯抽采設備將部分的瓦斯能源進行回收利用，但是該類方式的應用范圍比較狹窄，僅僅能夠應用在瓦斯?jié)舛缺容^高的礦井開采當中。但是我國的礦井質(zhì)量并不高，大多數(shù)的礦井瓦斯?jié)舛纫膊桓撸扇⊥咚鼓茉椿厥绽眉夹g(shù)會增加大量的開采成本，給礦山產(chǎn)業(yè)的方向帶來巨大的經(jīng)濟壓力。同時，由于我國礦山資源形成礦的條件比較復雜，滲透率比較低，在所開采的瓦斯資源當中存在一部分的雜質(zhì)，在剔除該類雜質(zhì)的時候會消耗大量的資金以及精力，導致大量瓦斯資源被浪費。倘若有了瓦斯利用技術(shù)，則能產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟收益，生態(tài)效應以及社會效益。瓦斯資源的回收以及利用受到越來越多人們的關(guān)注。因此，越來越多的國家關(guān)注瓦斯綜合利用技術(shù)的研發(fā)，瓦斯綜合利用技術(shù)愈加先進，綜合開發(fā)水平越高，國家便會占據(jù)極為重要的資源優(yōu)勢，帶動國家經(jīng)濟的進一步發(fā)展。

2 礦井通風瓦斯利用技術(shù)分析

2.1 通風瓦斯氧化銷毀技術(shù)

在對瓦斯進行氧化銷毀時經(jīng)常采取的便是通風瓦斯利用方法，通過將處于通風管道負壓作用之下的通風瓦斯直接從井口輸送到氧化裝置的內(nèi)部對瓦斯進行氧化銷毀，由于環(huán)境比較封閉，通風瓦斯內(nèi)部存有甲烷，在1000℃的高溫之下會產(chǎn)生熱氧化反應，并且在反應過后會生成大量的二氧化碳以及水。采取該種方法能夠符合甲烷溫室效應氣體的特性，對此采取本方法進行瓦斯氧化銷毀，能夠有效銷毀瓦斯，同時也能夠減少排放量。通風瓦斯氧化銷毀方案在使用的過程時經(jīng)常會遇到瓦斯?jié)舛茸兓默F(xiàn)象，當瓦斯?jié)舛茸兓瓿芍笕菀壮霈F(xiàn)供熱不穩(wěn)定問題，通風瓦斯氧化銷毀技術(shù)與傳統(tǒng)的瓦斯氧化技術(shù)相比更加合理。但是在實際應用過程中依舊存在一定的困難，給大氣環(huán)境帶來危害。

2.2 氧化發(fā)電技術(shù)方案

在通風瓦斯應用的過程當中需要應用氧化發(fā)電技術(shù)，通過使用氧化發(fā)電技術(shù)能夠發(fā)揮瓦斯作為清潔資源的作用，提高瓦斯資源的利用效率，減少對于生態(tài)環(huán)境的大氣污染。將瓦斯放置在通風井負壓環(huán)境之下，能夠?qū)⒋罅康耐咚狗浅７奖愕剌斔偷窖趸O備的內(nèi)部，在一定的化學反應之下將瓦斯生成二氧化碳以及水。并且散發(fā)大量的熱能，所散發(fā)的熱能能夠采取熱交換的方式及時地轉(zhuǎn)化為動能，從而實現(xiàn)動能以及熱能的相互轉(zhuǎn)換，提高瓦斯資源的利用效率。

氧化發(fā)電技術(shù)的實質(zhì)便是將瓦斯作為發(fā)電能源進行發(fā)電與其他的技術(shù)相比，該類氧化發(fā)電技術(shù)更加完善，應用范圍更加廣闊。在使用氧化發(fā)電技術(shù)對通風瓦斯進行處理的時候，由于會產(chǎn)生大量的熱量，該類熱量不僅僅能夠直接供熱，同時也能夠?qū)崮苻D(zhuǎn)化為動能進行發(fā)電。但是在使用該技術(shù)進行通風瓦斯處理的時候需要借助發(fā)電機，冷凝器和變壓器的幫助，對此所投入的資金以及精力比較高。除此之外，在使用氧化發(fā)電技術(shù)進行瓦斯處理時由于受到外界因素的影響依舊存在一些需要完善的地方。對此氧化發(fā)電技術(shù)應用依舊處于初級階段，屬于實驗研究的階段，并沒有在通風瓦斯處理工作中形成一定的應用規(guī)模，但是與其他的處理技術(shù)相比，氧化發(fā)電技術(shù)不僅能夠滿足生態(tài)效益，同時也能夠帶來更高的發(fā)電效益，對此為了發(fā)揮氧化發(fā)電技術(shù)在處理通風瓦斯中的作用需要投入大量的資金，保障發(fā)電技術(shù)的正常運用。

3 礦井通風瓦斯利用技術(shù)的經(jīng)濟性分析

通過結(jié)合國內(nèi)外先進的瓦斯應用技術(shù)以及國內(nèi)礦山產(chǎn)業(yè)瓦斯的質(zhì)量、濃度等因素對通風瓦斯利用技術(shù)的開發(fā)進行研究，可以為國內(nèi)一些比較大型的礦山企業(yè)瓦斯利用提供可行性的經(jīng)濟利用方案，為礦山企業(yè)創(chuàng)造更多的經(jīng)濟利用價值。

通過研究瓦斯利用領(lǐng)域的技術(shù)可以發(fā)現(xiàn)靈活的使用瓦斯回收技術(shù)不僅能夠保護生態(tài)環(huán)境，減少大氣污染，同時也能夠?qū)崿F(xiàn)經(jīng)濟收益，生態(tài)收益以及社會收益的三者有效結(jié)合。根據(jù)法律法規(guī)規(guī)定，為了保護環(huán)境各國需要統(tǒng)一合作，開展空氣污染防治方面的技術(shù)合作，從而降低二氧化碳等溫室氣體帶給大氣的影響，減少二氧化碳等溫室氣體的排放量。對此做好瓦斯回收利用工作能夠減少瓦斯對于大氣環(huán)境的污染，控制溫室效應。

通過綜合使用瓦斯清潔能源，提高瓦斯能源的利用率，實現(xiàn)節(jié)能減排的目的能夠創(chuàng)造更多的經(jīng)濟收益，國內(nèi)外許多國家都非常重視礦井瓦斯回收利用工作。作為全球三大能源之一，礦山資源的需求量也越來越高，為了滿足人們對于礦井資源的需求，需要做好礦山產(chǎn)業(yè)通風瓦斯綜合利用工作，促進礦山行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

在礦山行業(yè)發(fā)展中，礦井瓦斯回收利用技術(shù)存在比較大的優(yōu)勢，但是當前在研究通風瓦斯利用技術(shù)時存在一些不足之處，無論是發(fā)達國家還是發(fā)展中國家，通風瓦斯利用技術(shù)的應用范圍都比較狹窄，缺乏足夠的溝通，因此，從當前通風瓦斯技術(shù)的利用方面可以看出在實現(xiàn)通風瓦斯技術(shù)廣泛應用的時候，需要重視節(jié)能減排生態(tài)效應以及供熱供電經(jīng)濟效益。由于不同國家對于通風瓦斯技術(shù)的研究投入力度不足，技術(shù)水平存在較大的差異，因此導致瓦斯綜合利用的程度各不相同，所花費的回收成本也各不同。為了能夠發(fā)揮瓦斯回收利用技術(shù)對于礦山企業(yè)發(fā)展的作用，便需要擴大瓦斯利用技術(shù)的研究范圍，投入更多的資金以及能力，研究更加先進的瓦斯回收利用技術(shù)，在保證生態(tài)效益的基礎(chǔ)上帶動礦山經(jīng)濟的進一步發(fā)展。

4 結(jié)束語

由于我國礦山開采的范圍越來越大，在礦井開采時會產(chǎn)生大量的瓦斯清潔能源，瓦斯氣體的直接排放會給大氣帶來一定的污染，并且造成清潔資源的浪費，因此，需要在礦井開采時使用通風瓦斯綜合利用技術(shù)對礦井中的瓦斯進行有序的排放，減少瓦斯清潔能源的浪費，提高清潔能源的利用效率，保護生態(tài)環(huán)境。同時，由于通風瓦斯的利用具有極其廣闊的發(fā)展市場，因此通過綜合利用通風瓦斯能夠減少溫室氣體的排放，提高能源的利用效率，創(chuàng)造更佳的經(jīng)濟收益。

作者簡介：

賈亞飛（1991- ），男，山西省壺關(guān)縣人，2015年1月畢業(yè)于太原理工大學礦井通風與安全專業(yè)，主要從事礦井通風等方面工作。