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皖北煤电集团祁东煤矿，矿区内草木葳蕤，夏意渐浓。
瓦斯电厂的发电机组前，技术人员全神贯注地紧盯屏幕，精细校准掺配参数，确保系统高效运行。
在这里，曾是威胁矿区安全、制约绿色发展的“废气”，如今在“高浓、低浓、超低 浓”三级利用体系下，经过技术创新与工程实践，已然变身守护生态、赋能生产、创造效益的“财气”，为矿山发展注入新的活力。
高浓度瓦斯就地液化
煤矿瓦斯，又称煤层气，随煤炭开采排出，主要成分是甲烷。当瓦斯在空气中的浓度达到5%至16%时，遇明火会引发爆炸，是煤矿安全生产的主要灾害之一。
作为安徽省内知名的高瓦斯矿区，祁东煤矿历史上曾发生过28起煤与瓦斯突出事故，教训深刻。对祁东煤矿而言，瓦斯可以说是长期潜伏、随时可能暴发的威胁矿区安全的“灰犀牛”，也是制约企业绿色转型的“拦路虎”。
然而，瓦斯并非一无是处——甲烷热值高、燃烧清洁，是优质能源。祁东煤矿瓦斯探明储量约14.43亿立方米，可采量约4.43亿立方米，瓦斯利用前景非常广阔。该矿以问题为导向，将瓦斯浓度精准划分为三档，逐级匹配技术路径，形成了一套科学高效的瓦斯利用体系。
针对甲烷浓度≥99%的高浓度瓦斯，祁东煤矿整合了前沿煤层气液化分离成套技术，建成了安徽省首台套智能撬装式煤层气液化站。
该液化站在国内首创单阶单级混合冷剂天然气液化工艺，并完成煤层气除尘脱水、撬装模块化设计、新型分仓式冷箱结构研发等多项关键技术的研发与应用，呈现设备紧凑、移动灵活、运行智能化的特点。通过预处理、脱酸性气体、脱水及脱汞等精细流程，再经混合冷剂（MRC）制冷循环，将排采出的高浓度瓦斯液化为高纯度的煤层气，日液化煤层气（瓦斯）能力达1.5万立方米，液化后的产品便于储存运输，大幅提升了产品附加值。截至目前，该矿已利用瓦斯354万立方米，生产液化煤层气1839吨，液化煤层气已稳定供应周边园区及LNG（液化天然气）加气站，形成了区域清洁能源供应链，经济效益显著。
低浓度瓦斯联产发电
午后的祁东煤矿瓦斯电厂中控室里，技术员孙军正带着组员校验瓦斯空气掺配比例的实时数据，室内只有仪器的轻微嗡鸣声。屏幕上，红色浓度曲线平稳波动，瓦斯发电机组的指示灯连成一片绿光，显示运行状态良好。
“以前，甲烷浓度8%至15%的低浓度瓦斯，气源散、热值低，很难稳定利用，往往直接排空，既浪费资源又污染环境。我们前后实操校验了上百次，针对不同时段的气源浓度、不同机组负荷反复测试，才敲定了最优掺配比例，确保了发电效率。”孙军指着屏幕上的参数告诉笔者，“现在发电机组长效低耗运行，满足了矿区大半的电力需求。”
瓦斯电厂运维队队长喻根厂拿着刚打印的能耗台账凑过来，脸上洋溢着自豪：“现在井下掘进、地面办公楼的电全用咱自己发的绿电，无需外购火电，不仅降低了企业运营成本，而且再也看不到低空飘瓦斯的情况，实现安全保供、节能降碳、提质增效‘三赢’！我们通过智能监控系统实时优化运行，进一步提升了能源利用率。”
祁东煤矿智能撬装式煤层气液化站
走进瓦斯电厂厂房，7台瓦斯发电机组一字排开，发出均匀的运转声。一旁的技术人员细心地记录着仪表上的各项数据参数，确保每台机组处于最佳工况。技术人员告诉笔者，近年来，该矿对瓦斯电厂再次进行增容改造，引入了先进的余热回收装置，将发电过程中产生的热能转化为蒸汽再利用。增容改造后，瓦斯电厂总装机容量达到410千瓦，年发电量达到2100万千瓦时，年利用瓦斯700万立方米，形成了“以气发电、以电促产”的良性循环。
超低浓度瓦斯蓄热氧化
在祁东煤矿超低浓度瓦斯蓄热氧化一期项目现场，大型蓄热氧化炉持续稳定运行，炉体散发着温热，烟气余热锅炉生成的蒸汽沿管道输送至生产区域，用于供暖和工艺加热。二级智能掺混输送装置的仪表盘上，气源压力数值始终维持在标准范围内，保证了连续性与安全性。
长期以来，高浓度瓦斯和低浓度瓦斯均已具备成熟的开发利用方式，但甲烷浓度低于8%的超低浓度瓦斯利用，受技术、成本与收益等因素制约，一直是煤炭行业亟待解决的难题，往往只能直接排放。
祁东煤矿总工程师钟传义感慨地说：“超低浓度瓦斯堪称‘烫手山芋’，利用难且污染环境，我们全力攻坚，誓要突破这一瓶颈，通过技术集成与模式创新，实现了变废为宝。”
祁东煤矿超低浓度瓦斯蓄热氧化一期项目于2025年4月建成并运行，总投资4703万元。该项目整体采用集约化设计，配备二级智能掺混输送装置以稳定气源，依托多台大型蓄热氧化炉完成高温分解，彻底消除甲烷排放，联动烟气余热锅炉全面回收热能生产蒸汽，辅以应急电锅炉护航全时稳定供热，持续巩固末端瓦斯清零屏障。该项目运行以来，累计使用纯瓦斯8196立方米，向矿上供给蒸汽62113吨，每年可节约标准煤5341吨，综合年减碳效益821万元。
祁东煤矿地面瓦斯压裂水平井施工现场
“我们立足瓦斯‘高浓、低浓、超低浓’三级利用思路，持续拓展资源化利用路径。自2025年以来，累计抽采瓦斯2259万立方米，综合利用瓦斯1352万立方米，成功将昔日‘废气’转化为增收‘财气’。”皖北煤电集团副总工程师、祁东煤矿矿长李承军表示，在瓦斯治理由“被动减排”向“主动创效”跃升的基础上，祁东煤矿将深化综合治理利用，进一步释放瓦斯资源潜能，推动技术创新与产业升级，着力打造瓦斯规模化、智能化、低碳化利用的“祁东样板”。
据了解，祁东煤矿申报的“地面压裂水平井瓦斯预抽与煤层气液化分离技术的清洁能源开发与利用”项目，入选中国煤炭工业协会生产力促进中心2024年度第二批煤炭科技创新成果转移转化项目。
