煤層氣勘探開發是全球發展較快的非常規天然氣產(chan) 業(ye) 。我國必須深度參與(yu) 國際標準的製定，才能與(yu) 世界第三大煤層氣資源儲(chu) 備國的地位相匹配。當前，尤其是在煤層氣治理技術創新、投融資方麵，中國要走在世界前列，還需要付出艱辛努力。中國國際卓越煤礦瓦斯治理中心的成立是一個(ge) 好的起點。

 今年的中國國際礦業(ye) 大會(hui) 上，最大的亮點無疑是就煤層氣設立了專(zhuan) 題論壇。來自美國、俄羅斯、英國、加拿大、澳大利亞(ya) 、波蘭(lan) 、烏(wu) 克蘭(lan) 、瑞士、格魯吉亞(ya) 等國家的專(zhuan) 家學者，以及國內(nei) 學術界的專(zhuan) 家教授、學術刊物主編、論文作者等煤層氣開發應用領域的各路大咖齊聚互動，交流抽采、利用環節的理論技術心得。

 此次分論壇期間，中國國際卓越煤礦瓦斯治理中心舉(ju) 行揭牌儀(yi) 式。該中心是由山西焦煤集團公司與(yu) 聯合國歐洲經濟委員會(hui) 可持續能源委員會(hui) 瓦斯專(zhuan) 家委員會(hui) 共同發起的。

 用中國工程院院士袁亮的話說，中國國際卓越煤礦瓦斯治理中心的揭牌，是我國乃至世界煤層氣利用的重要事件，未來會(hui) 進一步推動中國和世界煤層氣的利用。

 這也意味著，不久的將來，煤層氣的有效抽取利用將迎風口。

 儲(chu) 量世界第三，須加深國際參與(yu)

 人類認識煤炭的過程，大約始於(yu) 7200年前，而其被人類初次使用是做成一種煤晶製品的器物。

 在大約3500年前，人類真正利用了煤炭的光和熱。在《水經注》當中明確記載了煤炭的開采和儲(chu) 存。人類對煤炭的應用也持續推動了產(chan) 業(ye) 革命的蓬勃發展幾千年。

 最新的統計數據顯示，2016年，煤炭在全球一次能源中消費占比28%。在中國，這個(ge) 比例為(wei) 62%。回溯過去的60年，中國生產(chan) 了750億(yi) 噸的煤炭。到2020年，全球的煤炭產(chan) 量仍將在90億(yi) 噸以上。這充分表明，煤炭在人類文明中起到的作用功不可沒。

 不容忽略的是，煤炭開采伴隨上大量的煤層氣的產(chan) 出。這在明代《天工開物》有明確的記載。當時的開采利用，是用中空的主管放到井下瓦斯通過竹管放到地麵。

 我國煤層氣資源豐(feng) 富，居世界第三。每年在采煤同時排放的煤層氣超過130億(yi) 立方米，合理抽放的量應可達到35億(yi) 立方米左右，除去現已利用部分，每年仍有30億(yi) 立方米左右的剩餘(yu) 量，加上地麵鑽井開采的煤層氣50億(yi) 立方米，可利用的總量達80億(yi) 立方米，約折合標煤1000萬(wan) 噸。如用於(yu) 發電，每年可發電近300億(yi) 千瓦時。

 據統計，截至2010年，中國瓦斯突出礦井1000多座，高瓦斯有2200多座。根據國土資源部的最新統計數據，2015年，中國煤礦煤層氣抽采量達到180億(yi) 立方米，預計2030年煤層氣產(chan) 量達900億(yi) 立方米。

 煤層氣勘探開發是世界上發展較快的非常規天然氣產(chan) 業(ye) 。我國必須深度參與(yu) 國際標準的製定，才能與(yu) 世界第三大煤層氣資源儲(chu) 備國的地位相匹配。

 政策加碼，管理體(ti) 係日趨完整

 事實上，人們(men) 對瓦斯的認識大致劃分為(wei) 三個(ge) 階段。

 初級階段，認為(wei) 是一種有害氣體(ti) ，同時瓦斯也是煤礦安全生產(chan) 的第一殺手，統計近10年煤礦安全事故，雖然數據在大規模下降，但瓦斯事故還是煤礦一個(ge) 最大的安全問題。

 第二階段，人們(men) 逐步意識到煤層氣是一種清潔的資源。同時煤層氣排放到大氣當中，它的溫室效應是二氧化碳21倍，因此必須對煤層氣加以利用，減少煤層氣向大氣的汙染排放。這階段，煤與(yu) 煤層氣共采理論被提出，使煤層氣的開發利用進入一個(ge) 嶄新的階段。

 第三階段，資產(chan) 化的階段，利用瓦斯可產(chan) 碳減排量，是可以交易、低壓、融資的重要資產(chan) ，是碳金融體(ti) 係中碳幣、碳匯的一種表示形成。煤層氣利用資產(chan) 化是工業(ye) 文明向生態文明的又一次巨大進步。

 近些年，我國在煤層氣開發利用方麵的鼓勵和優(you) 惠政策在逐步加碼。

 1994年4月，為(wei) 了合理開發利用煤層氣資源，加強煤層氣資源勘探、開發的管理，保障煤炭勘探、規劃、設計和開采不受煤層氣勘探、開發的影響，煤炭工業(ye) 部發布《勘探開發管理暫行規定》。強調：煤層氣是與(yu) 煤伴生、共生的氣體(ti) 資源，是優(you) 質潔淨的能源和化工原料。煤層氣資源屬於(yu) 國家所有，國家鼓勵對煤層氣資源的勘探與(yu) 開發。

 2006年，國務院辦公廳出台《關(guan) 於(yu) 加快煤層氣（煤礦瓦斯）抽采利用的若幹意見》，明確將煤層氣定位為(wei) 寶貴的能源資源。我國高瓦斯、煤與(yu) 瓦斯突出礦井多，煤礦瓦斯一直是煤礦安全生產(chan) 的重大隱患。同時，未經處理或回收的煤層氣直接排放到大氣中，也造成了嚴(yan) 重的環境汙染和資源浪費。意見強調，要加大煤層氣抽采利用力度，強化煤礦瓦斯治理，減輕煤礦瓦斯災害。在開采環節，凡堅持采氣采煤一體(ti) 化，須依法清理並妥善解決(jue) 煤層氣和煤炭資源的礦業(ye) 權交叉問題。新設探礦權，必須對煤層氣、煤炭資源進行綜合勘查、評價(jia) 和儲(chu) 量認定。煤層中噸煤瓦斯含量高於(yu) 規定標準且具備地麵開發條件的，必須統一編製煤層氣和煤炭開發利用方案，並優(you) 先選擇地麵煤層氣抽采。並對煤層氣抽取利用實施優(you) 惠稅收政策。

 2015年，國家能源局專(zhuan) 門編製出台《煤層氣勘探開發行動計劃》，就煤層氣的開發利用就相關(guan) 的技術研發做了更詳細具體(ti) 的規劃。

 此次煤層氣論壇上，山西省國土資源廳副廳長周際鵬表示，作為(wei) 煤炭大省，山西省出台並實施了《山西省煤層氣資源勘察開發規劃（2016~2010）》，在全國首次開展煤層氣探礦權公開出讓，形成了煤層氣管理的山西模式。首次明確了煤層氣產(chan) 業(ye) 運行政策，形成了全國首份煤層氣“用地專(zhuan) 業(ye) 套餐”，建立了煤層氣試采管理綜合製度，為(wei) 全國各界試采礦井提供了山西樣板。

 中國工程院院士、中國國際卓越煤礦瓦斯治理中心治理中心主席、山西焦煤集團有限責任公司總經理金智新表示，目前，山西正在實施全省的瓦斯抽采全覆蓋工程，按照規劃今年的瓦斯抽采達到113立方米。

 碳減排，資金技術要跟上

 在2016年的G20峰會(hui) 上，中國向聯合國正式交呈了《巴黎協定》文本，體(ti) 現了對世界的莊嚴(yan) 承諾和責任擔當。也由此對國內(nei) 的溫室氣體(ti) 排放提出更嚴(yan) 苛的約束與(yu) 限製。

 據世界銀行推算，到2020年全球碳排放交易總額達到3.5萬(wan) 億(yi) 美元，碳市場將超過石油市場成為(wei) 第一大能源交易市場。

 2013年以來，中國先後在北京、深圳等7個(ge) 省市開展了碳排放交易權試點工作。截止到今年4月底碳排放的配額成交量達到1.3億(yi) 噸，成交額達到28億(yi) 元。

 我國將在今下半年正式啟動全國性的碳排放交易係統——國家碳排放係統。

 正是基於(yu) 上述種種外力的推動，當前，政府堅定的政策保障，為(wei) 煤層氣清潔利用、溫室氣體(ti) 減排營造了良好的環境。

 在《國家的“十三五”規劃綱要》當中，有一個(ge) 顯著的變化是兩(liang) 個(ge) 數據下降、一個(ge) 數據上升，即單位GDP能耗要下降15%，單位GDP二氧化碳累計要下降18%，清潔能源使用比例到2030年要由現在的15%增長到20%。這也體(ti) 現了減少溫室氣體(ti) 排放和減緩氣候變化的決(jue) 心和信心，彰顯了中國邁向生態文明的新時代。

 周際鵬認為(wei) ，國際卓越煤礦瓦斯治理中心的成立，一方麵體(ti) 現了國際社會(hui) 對中國乃至山西省在煤層氣治理方麵工作的支持和認可。另一方麵也寄希望采用企業(ye) 主導、國際合作等NGO形式，以中國山西為(wei) 基礎，以國際化感覺樞紐為(wei) 平台，培育適用於(yu) 全球的煤礦瓦斯治理新模式。綜合運用先進技術和科學方法，促進碳減排，減緩全球氣候變化。

 中國工程院院士、中國工程院工程管理學部主任孫永福認為(wei) ，我國是煤炭生產(chan) 和消費的大國，應該在煤炭清潔高效利用方麵，特別是在煤礦瓦斯治理技術創新方麵走在世界前列。更能充分的利用瓦斯、能夠化害為(wei) 利，為(wei) 積極探索的瓦斯的利用開拓新的領域，讓科學技術切實發揮支撐人類發展的進步重大作用。

 金智新表示，目前就煤層氣利用技術仍麵臨(lin) 諸多難題，一是風排瓦斯利用，大部分中國煤礦風排濃度在0.1%左右，與(yu) 現有的乏風氧化技術裝備不匹配，利用率很低。二是采空區抽采瓦斯，容易造成漏風，形成井下的發火。廢棄礦井瓦斯抽采利用還需要政策的強力支持。當前袁亮院士正在進行這方麵的研究。三是露天煤礦瓦斯捕集和利用，需要進行深入嚴(yan) 重。四是特殊地質下瓦斯抽采效率。五是減排利用和激勵強度與(yu) 項目融資模式創新。

 他表示，目前國內(nei) 煤層氣利用的空間還很大。日前，中辦、國辦聯合印發《資源環境承載能力檢測預警長效機製》，環境成本將計入能源價(jia) 格形成機製，這對煤炭企業(ye) 的管理水平和瓦斯的治理能力都提出了更高的要求，這是機遇更是挑戰。

 針對煤層氣抽采和利用的資金來源問題，聯合國歐洲經濟委員會(hui) 可持續能源委員會(hui) 專(zhuan) 家雷·皮爾徹表示，PPP形式公私合營製是非常有效的。上個(ge) 世紀70年代到80年代，美國政府通過政策調整實現了政府、公共部門、私營部門和企業(ye) 的合作，幫助企業(ye) 完成融資、技術和市場。他認為(wei) ，目前不僅(jin) 要重視技術，還要製定相應政策。“很多技術要加以推廣，其實是需要政策的支持。隻有這樣，在未來煤層氣的開采過程中，尤其是投融資方麵，才能取得更好的進展。”

 深部抽采，三大難題待解

 中國工程院院士袁亮表示，近二十年來，中國在煤礦瓦斯防治上做了大量的研究。從(cong) “九五”到“十三五”，國家持續重視支持這個(ge) 領域的研究，形成了具有代表性的成果。一個(ge) 是走“煤與(yu) 瓦斯共采，先抽瓦斯後采煤”的路子，變傳(chuan) 統瓦斯治理風排為(wei) 主為(wei) 高效抽采瓦斯的新構想，這其中關(guan) 鍵技術是讓煤體(ti) 送電卸壓，增加透氣性。另一個(ge) 是高位環形體(ti) 理論，通過現場實測發現首采層開采瓦斯場形成機製及分布規律，再通過大型數字模擬就可以從(cong) 過去的定性走向定量。這也得到了世界采礦大會(hui) 的認可。

 袁亮認為(wei) ，目前，中國擁有比較成熟的煤層氣抽采關(guan) 鍵技術裝備。一是晉煤集團的低透氣性煤層全立體(ti) 市煤與(yu) 瓦斯共采技術及裝備；二是首采層瓦斯抽采消土技術及裝備。目前，已經有成熟的技術通過收采層超前的卸壓、超前抽采已經把瓦斯消滅在萌芽狀態。目前，煤與(yu) 瓦斯共采技術在國家發改委、國家安全生產(chan) 總局、安監局的推動下，實現全行業(ye) 應用，並且走出國門在澳大利亞(ya) 得到推廣。

 北京科技大學教授何學秋表示，中國煤礦和煤層氣下一步最主要的問題是深部，瓦斯治理也麵臨(lin) 深部的瓦斯如何抽采、利用。如何解決(jue) 增加煤層的透氣性，提高煤層氣的抽采量的難題。

 何學秋提出，隨著深度的增加，抽采難度都大幅度提高。新挑戰之一是高地應力導致突出，衝(chong) 擊危險非線性加大，通過實際統計數據也可以看出來，深度增加，動力礦井個(ge) 數在快速的增多。這些都是實測的瓦斯含量、瓦斯強度、深度變化的情況，我個(ge) 人建議沒有捷徑可走，加強監測預警技術裝備開發，加強解威技術措施開發，加強防備技術的開發。新挑戰之二是高地應力導致煤層呈負指數關(guan) 係在降低，滲透隨著開采深度會(hui) 快速下降，主要對策是開采解放層，強化采動卸壓抽放，優(you) 化水利壓裂、衝(chong) 擊措施。新挑戰之三是高應力強流變導致抽放巷道、鑽孔難施工，對策是優(you) 化巷道鑽孔的布局，優(you) 選頂底板合適的岩層布置抽放想巷道和鑽孔，到煤層進行抽查。新挑戰之四是高應力強流變導致采動影響範圍增大，瓦斯湧出加大封孔困難。措施裏強化采動卸壓抽放，強化通風瓦斯實時檢測，采用三相封孔技術來封堵鑽孔，提高抽風效率。未來，要加強抽采一體(ti) 化的理論與(yu) 技術的研究，特別是要加強強流變條件下，煤層瓦斯抽放的一些新的特征、新的規律，如何來甄透的技術和裝備。對災害的預警方麵，現在要實現智慧礦山對動力災害的預警發展趨勢應該是以物理監測趨勢為(wei) 主。

 西安交通大學教授張永民認為(wei) ，無論是以清潔能源利用的煤層氣，還是以礦井安全生息為(wei) 目的的瓦斯抽采，通過改造措施實現煤層增滲還是目前需要解決(jue) 的首要技術難題。目前，他的團隊利用一種可控衝(chong) 擊波技術解決(jue) 煤層增透難題。