煤炭生产侧的瓦斯主要来自煤炭开采过程、矿后活动和废弃矿井。煤矿的开采过程会破碎煤层,导致原本赋存在煤层内的瓦斯气体释放到大气中,开采分为露天开采和井工开采(即地下煤矿开采),露天开采产生的瓦斯不经过管道直接逸散到大气中,而井工开采产生的瓦斯由抽采系统的管道和乏风系统的风井输送至地面。
开采过程并不能释放煤炭中的全部瓦斯,仍有部分瓦斯存储在煤炭中,并随着后续的加工处理、储存和运输活动缓慢地释放到大气,即为矿后活动排放。
除煤炭开采加工过程外,煤矿在停产和废弃后的一段时间里依然可能会通过自然或人为通道继续释放瓦斯气体,造成资源浪费和温室气体排放的增加。
我国瓦斯回收利用重点在井工煤矿的抽采瓦斯和乏风瓦斯以及废弃矿井。井工开采产生的瓦斯可以通过乏风系统和抽采系统进行收集,经乏风系统收集到的瓦斯称为乏风瓦斯,其浓度一般低于 0.75%,抽采瓦斯浓度一般在 0–90%,两者可输送至回收利用设施进行利用。
露天煤矿和矿后活动产生的瓦斯气体属于无组织逸散,目前较难通过技术手段进行回收利用。井工煤矿在废弃后产生的瓦斯也可通过技术手段进行回收利用。密封良好的废弃井工矿井在关闭后可以重新进行瓦斯抽采,甲烷浓度可达到 15–90% 之间。
抽采出的废弃井瓦斯气体可以与井工矿抽采瓦斯采用类似的方式进行回收利用。与正在生产的井工矿不同的是,废弃井的瓦斯抽采工程更为复杂,不确定因素较多,还需要处理矿权、瓦斯所有权等权属问题,需要更大的投入。
我国煤炭生产侧产生的瓦斯大部分由井工开采产生,占比高达 70% 以上(如图表 4 所示),废弃煤矿产生的瓦斯排放占 12%,上述来源是开展瓦斯回收利用最关键的环节。
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