矿井通风瓦斯利用技术的潜力及经济性分析

摘 要：经济的发展带动矿山产业的发展，人们对于矿山资源的需求越来越多，矿山开采的规模也越来越大。在矿井开采工作中需要做好瓦斯排放工作，保证开采的安全性。在传统矿井开采时瓦斯排放一般采取将瓦斯通过矿井通风直接排入大气的方式，传统瓦斯排放方式不仅造成瓦斯清洁能源的浪费，同时也给大气环境带来污染。本文便首先讲述矿井通风瓦斯利用技术的潜力，其次讲述矿井通风瓦斯利用技术，最后讲述其利用技术的经济性，以供相关人士参考与交流。

关键词：矿井通风;瓦斯利用技术;潜力;经济性

在矿山开采时需要做好矿井的通风工作，以此避免矿井瓦斯含量过高导致爆炸问题，保证矿山开采的顺利和安全性。通过在矿井开采时做好矿井通风工作不仅仅能够为矿井人员输送源源不断的新鲜空气，保证井下工作人员生命安全，同时也能够将在矿井开采时所产生的大量瓦斯有害气体排出矿井，避免在矿井内部出现瓦斯爆炸问题。但是在瓦斯排放时不能随意排放，避免资源浪费，需要利用综合利用技术提高瓦斯的利用效率。

1 矿井通风瓦斯利用技术的潜力

经济的发展使得资源行业发展到一个新的阶段，在各行各业发展的过程当中都要求大量的矿山能源予以支持。经济的发展使得人们对矿山资源的需求越来越多。为了满足矿井需求，矿井开采量也逐年攀升，矿井开采规模的扩大导致矿井甲烷排放量的迅速增加。根据相关调查可以显示，现如今我国矿井开采量的发展速度越来越快，由原本的1.3Gt增长为3.4Gt，同时由于在矿井开采时地下会产生大量的瓦斯有害资源，瓦斯排放量也逐年的增多，两者的增幅均在150%以上，发展速度过快。

在矿井开采时由于存在通风入口，瓦斯能源会紧跟通风井排入大气中，不仅造成清洁能源的浪费，同时也使得大气污染环境问题更加严重。尽管在矿井开采工作中有一部分的矿山企业会认识到瓦斯资源回收利用的重要性，通过使用瓦斯抽采设备将部分的瓦斯能源进行回收利用，但是该类方式的应用范围比较狭窄，仅仅能够应用在瓦斯浓度比较高的矿井开采当中。但是我国的矿井质量并不高，大多数的矿井瓦斯浓度也不高，采取瓦斯能源回收利用技术会增加大量的开采成本，给矿山产业的方向带来巨大的经济压力。同时，由于我国矿山资源形成矿的条件比较复杂，渗透率比较低，在所开采的瓦斯资源当中存在一部分的杂质，在剔除该类杂质的时候会消耗大量的资金以及精力，导致大量瓦斯资源被浪费。倘若有了瓦斯利用技术，则能产生巨大的经济收益，生态效应以及社会效益。瓦斯资源的回收以及利用受到越来越多人们的关注。因此，越来越多的国家关注瓦斯综合利用技术的研发，瓦斯综合利用技术愈加先进，综合开发水平越高，国家便会占据极为重要的资源优势，带动国家经济的进一步发展。

2 矿井通风瓦斯利用技术分析

2.1 通风瓦斯氧化销毁技术

在对瓦斯进行氧化销毁时经常采取的便是通风瓦斯利用方法，通过将处于通风管道负压作用之下的通风瓦斯直接从井口输送到氧化装置的内部对瓦斯进行氧化销毁，由于环境比较封闭，通风瓦斯内部存有甲烷，在1000℃的高温之下会产生热氧化反应，并且在反应过后会生成大量的二氧化碳以及水。采取该种方法能够符合甲烷温室效应气体的特性，对此采取本方法进行瓦斯氧化销毁，能够有效销毁瓦斯，同时也能够减少排放量。通风瓦斯氧化销毁方案在使用的过程时经常会遇到瓦斯浓度变化的现象，当瓦斯浓度变化完成之后容易出现供热不稳定问题，通风瓦斯氧化销毁技术与传统的瓦斯氧化技术相比更加合理。但是在实际应用过程中依旧存在一定的困难，给大气环境带来危害。

2.2 氧化发电技术方案

在通风瓦斯应用的过程当中需要应用氧化发电技术，通过使用氧化发电技术能够发挥瓦斯作为清洁资源的作用，提高瓦斯资源的利用效率，减少对于生态环境的大气污染。将瓦斯放置在通风井负压环境之下，能够将大量的瓦斯非常方便地输送到氧化设备的内部，在一定的化学反应之下将瓦斯生成二氧化碳以及水。并且散发大量的热能，所散发的热能能够采取热交换的方式及时地转化为动能，从而实现动能以及热能的相互转换，提高瓦斯资源的利用效率。

氧化发电技术的实质便是将瓦斯作为发电能源进行发电与其他的技术相比，该类氧化发电技术更加完善，应用范围更加广阔。在使用氧化发电技术对通风瓦斯进行处理的时候，由于会产生大量的热量，该类热量不仅仅能够直接供热，同时也能够将热能转化为动能进行发电。但是在使用该技术进行通风瓦斯处理的时候需要借助发电机，冷凝器和变压器的帮助，对此所投入的资金以及精力比较高。除此之外，在使用氧化发电技术进行瓦斯处理时由于受到外界因素的影响依旧存在一些需要完善的地方。对此氧化发电技术应用依旧处于初级阶段，属于实验研究的阶段，并没有在通风瓦斯处理工作中形成一定的应用规模，但是与其他的处理技术相比，氧化发电技术不仅能够满足生态效益，同时也能够带来更高的发电效益，对此为了发挥氧化发电技术在处理通风瓦斯中的作用需要投入大量的资金，保障发电技術的正常运用。

3 矿井通风瓦斯利用技术的经济性分析

通过结合国内外先进的瓦斯应用技术以及国内矿山产业瓦斯的质量、浓度等因素对通风瓦斯利用技术的开发进行研究，可以为国内一些比较大型的矿山企业瓦斯利用提供可行性的经济利用方案，为矿山企业创造更多的经济利用价值。

通过研究瓦斯利用领域的技术可以发现灵活的使用瓦斯回收技术不仅能够保护生态环境，减少大气污染，同时也能够实现经济收益，生态收益以及社会收益的三者有效结合。根据法律法规规定，为了保护环境各国需要统一合作，开展空气污染防治方面的技术合作，从而降低二氧化碳等温室气体带给大气的影响，减少二氧化碳等温室气体的排放量。对此做好瓦斯回收利用工作能够减少瓦斯对于大气环境的污染，控制温室效应。

通过综合使用瓦斯清洁能源，提高瓦斯能源的利用率，实现节能减排的目的能够创造更多的经济收益，国内外许多国家都非常重视矿井瓦斯回收利用工作。作为全球三大能源之一，矿山资源的需求量也越来越高，为了满足人们对于矿井资源的需求，需要做好矿山产业通风瓦斯综合利用工作，促进矿山行业的可持续发展。

在矿山行业发展中，矿井瓦斯回收利用技术存在比较大的优势，但是当前在研究通风瓦斯利用技术时存在一些不足之处，无论是发达国家还是发展中国家，通风瓦斯利用技术的应用范围都比较狭窄，缺乏足够的沟通，因此，从当前通风瓦斯技术的利用方面可以看出在实现通风瓦斯技术广泛应用的时候，需要重视节能减排生态效应以及供热供电经济效益。由于不同国家对于通风瓦斯技术的研究投入力度不足，技术水平存在较大的差异，因此导致瓦斯综合利用的程度各不相同，所花费的回收成本也各不同。为了能够发挥瓦斯回收利用技术对于矿山企业发展的作用，便需要扩大瓦斯利用技术的研究范围，投入更多的资金以及能力，研究更加先进的瓦斯回收利用技术，在保证生态效益的基础上带动矿山经济的进一步发展。

4 结束语

由于我国矿山开采的范围越来越大，在矿井开采时会产生大量的瓦斯清洁能源，瓦斯气体的直接排放会给大气带来一定的污染，并且造成清洁资源的浪费，因此，需要在矿井开采时使用通风瓦斯综合利用技术对矿井中的瓦斯进行有序的排放，减少瓦斯清洁能源的浪费，提高清洁能源的利用效率，保护生态环境。同时，由于通风瓦斯的利用具有极其广阔的发展市场，因此通过综合利用通风瓦斯能够减少温室气体的排放，提高能源的利用效率，创造更佳的经济收益。

作者简介：

贾亚飞（1991- ），男，山西省壶关县人，2015年1月毕业于太原理工大学矿井通风与安全专业，主要从事矿井通风等方面工作。