什么是矿井气?

[拼音]：kuangjingqi

[外文]：mine drainage gas

城市供燃气工程中，指煤田的煤层气与渗入煤层的井巷空气的混合气体。

煤田成煤过程中，受到地质构造变迁的物理作用和复杂的生物化学作用，生成以甲烷为主要成分的煤层气，它以游离状态和吸附状态赋存于煤层及其围岩的孔隙中。经过漫长的地质时期，煤层气大部分已逸散至大气，仅有少部分残留于煤层中。由于煤田地质构造和成煤变质程度不同，不同煤田中煤层气储量悬殊，从而由煤层气次生的矿井气产量也有很大差异。

煤层气的甲烷含量可高达80％以上，而矿井气的甲烷含量则决定于煤层气的涌出量。变质程度深的年老煤层的煤层气蕴藏量一般较丰富，故其涌出量大，所产矿井气的甲烷含量也高。例如，中国山西省阳泉无烟煤矿井的矿井气组成一般为甲烷约41％，氮约47％，氧约12％，其低位发热量约为14～15兆焦/米3。如果采用煤层内钻孔作纯甲烷排放，可保持煤层气的原来组成。矿井气作为城市燃气气源时，其甲烷含量应不低于35％，低位发热量不低于12.5兆焦/米3。甲烷含量低的矿井气可做矿区其他用途的燃料。

矿井气的产量一般根据排除的矿井气中测定的甲烷含量推算。由于矿井气自然散逸和抽取技术的影响，其可利用系数一般为20～30％。随煤层变质程度、厚薄和倾斜程度的不同，矿井气的抽取形式各异。一般地下部分设有抽气钻孔和矿井气管道，地上部分设有燃气排送机和储气罐。为防止回流，排送机前后各设有安全设备。矿井气经加压后，由管道输往用户。

早在18世纪上半叶，英国曾从矿井中抽出矿井气，在实验室进行燃烧试验。20世纪初，俄国抽取矿井气的试验规模曾达到每天4000米3。直至40年代以后，苏联、英国、比利时、美国等国家的矿井气应用技术才工业化。1952年，中国在辽宁省抚顺煤矿实现了矿井气抽取和利用的工业化生产，并首次用作民用燃气气源，至80年代初，开滦、鹤岗、平顶山、阳泉等矿区城镇，相继建成以矿井气作为城市燃气的供气设施。