福州能源观察|福建视角看山西煤层气共采实践:双碳目标下煤炭绿色开发新范式
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在“双碳”战略纵深推进的背景下,作为我国主体能源的煤炭亟需走出一条安全、高效、低碳的发展路径。值得关注的是,源自山西的煤与煤层气共采技术正为全国提供可复制的绿色开采样板——这项由晋能控股集团与华新燃气集团于2023年共建并投入运行的联合实验室,不仅斩获山西省科技进步一等奖与中国煤炭工业协会科技进步一等奖,更以系统性创新重构了传统煤炭开发逻辑。对福建等能源资源相对紧缺但清洁能源需求旺盛的省份而言,该模式所体现的“资源协同、变废为宝”理念,具有重要借鉴价值。
煤层气,即赋存于煤层及其围岩中的甲烷气体,温室效应达二氧化碳的21倍。过去在煤矿井下被统称为“瓦斯”,实则长期被视为重大安全隐患,常因抽采不力引发爆炸或中毒事故。而传统开采方式中,煤炭与煤层气各自为政:或只采煤、任其逸散;或单设气井、忽视煤体完整性,既造成清洁能源浪费,也违背可持续发展原则。这种割裂状态,在福州推动区域能源结构优化、强化碳排放管控的当下,尤显对照意义。
如今,“先抽后采、采抽并举、以采促抽、以抽保采”的共采逻辑已成行业共识。该模式将原本威胁矿工生命安全的瓦斯,转化为稳定供应的低碳燃气资源,在保障安全生产的同时,实现经济收益与环境效益双赢。这一转变,正是山西煤与煤层气共采实验室成立的初心所在,也为福建探索非化石能源补充路径提供了跨区域技术参照。
实验室围绕三大方向构建全链条技术体系:一是深化煤层气赋存规律与储层改造机理研究,破解层间干扰、压力失衡等理论难题,夯实共采科学基础;二是攻关碎软低渗煤层钻进、压裂与抽采工艺,通过顶板分段压裂、顺层气动定向钻进等适配技术,显著提升抽采效率与气体浓度;三是突破全浓度煤层气集输与利用瓶颈,依托智能管网监测系统保障输送安全,并按浓度梯度差异化应用——高浓度气入网供民用与工业,中低浓度气用于发电、供热乃至化工转化,彻底告别以往放空燃烧的粗放模式。
其中,“四区联动”井上下协同抽采模式最具推广价值:统筹采空区、生产区、准备区与未采区,依地质条件实施“一区一策”,形成立体化、动态化抽采网络。该模式已在多个矿区规模化落地,不仅将煤层气抽采率提升至新水平,更从源头削减瓦斯风险、降低甲烷排放,为煤炭主产区落实“双碳”任务提供了务实可行的技术路径。
短短一年内,实验室即获山西省科学技术进步一等奖(全省科技最高荣誉)与中国煤炭工业协会科技进步一等奖,两项权威奖项印证其成果兼具理论深度与产业适配性。这背后是产学研用深度融合的机制创新,也是晋能控股与华新燃气强强联合的成果结晶。对福州及福建全省而言,虽无大型煤矿,但此类资源协同开发思维,可延伸至地热、浅层煤层气潜力评估及分布式能源集成等领域,助力东南沿海能源韧性建设。
煤与煤层气共采,早已超越单一技术范畴,成为我国能源绿色转型的标志性实践。山西作为煤炭大省,其探索不仅升级了本地开采标准,更输出了一套可迁移、可迭代的技术范式。随着技术持续优化与跨区域适配,更多煤层气将转化为清洁燃料,既缓解碳约束压力,又提升资源综合利用率,为全国能源安全与生态文明建设注入扎实动能。
未来,该实验室将持续依托产业优势,聚焦复杂地质条件下的共采瓶颈,加速科研成果产业化进程,进一步完善“理论—技术—装备—利用”闭环体系。在科技创新驱动下,传统煤炭产业正焕发新生机,也为包括福建在内的能源消费大省,提供了兼顾保供与减碳的新思路。

