甲烷是最主要的非二氧化碳温室气体,受到越来越多的重视。煤炭甲烷是我国最主要的甲烷排放源类型,我国也是世界煤炭甲烷排放量最大的国家,煤炭甲烷的有效排放管控与高效开发利用兼具温室气体减排、能源气体开发利用和灾害气体防治三重意义。基于系统调研和研究工作积累,概述了煤炭甲烷排放管控背景,总结了全球与代表性国家煤炭甲烷排放及其管控现状,阐释了我国煤炭甲烷开发利用与排放管控历程及发展趋势,讨论和前瞻了我国煤炭甲烷减排路径与减排潜力。已有研究工作表明:我国煤炭甲烷排放主要来自煤炭地下开采风排瓦斯,且较长时期内仍是我国煤炭甲烷的主要来源;随着我国关闭矿井增多,由此产生的关闭矿井甲烷排放量呈增长趋势,是我国煤炭甲烷不容忽视的来源。随着碳中和目标的提出,温室气体减排的政策导向逐渐成为我国煤炭甲烷排放管控的重点,明确了煤炭甲烷减排方向。我国煤炭甲烷排放管控形成了以煤层气勘探开发利用、煤矿瓦斯抽采利用、关闭/废弃矿井瓦斯抽采利用、乏风瓦斯利用等全浓度利用,煤炭采前、采中和采后全周期利用为特征的关键技术路径。我国煤炭甲烷排放管控面临巨大压力和严峻挑战,诸多政策、机制、技术问题亟待破解。突破复杂地质条件适配性煤层气高效勘探开发技术体系,精准化、数字化、智能化、低碳化煤矿瓦斯高效抽采技术体系,关闭/废弃矿井煤炭甲烷减排管控与利用技术体系,全浓度瓦斯综合利用技术体系等是主要发展方向。

国家自然科学基金碳中和专项项目(42141012);国家自然科学基金重点项目(42030810);国家自然科学基金面上项目(41972168)；中国工程院院地合作重大战略咨询项目(2021NXZD3)；国家重大科研仪器研制项目(41727801)；

1 全球煤炭甲烷排放及其管控现状
1.1 煤炭甲烷排放
1.2 煤炭甲烷排放管控
1.2.1 管控政策
1.2.2 管控技术
1.2.3 煤炭甲烷排放管控项目
1.2.4 煤炭甲烷排放监测
1.3 趋势与启示
2 中国煤炭甲烷开发利用与减排进展
2.1 煤矿瓦斯的开发利用与减排
2.1.1 阶段划分
2.1.2 开发利用与减排效果
2.2 煤层气的开发利用与减排
2.2.1 中国煤层气开发利用历程
2.2.2 中国煤层气资源分布
2.2.3 中国煤层气产量
3 中国煤炭甲烷排放管控
3.1 煤矿瓦斯的排放管控
3.1.1 限排管控
3.1.2 排放监控
3.1.3 煤矿瓦斯高效开发与减排利用
3.2 煤层气勘探开发的推动与甲烷排放管控
3.2.1 国家与地方相关政策
3.2.2 煤层气勘探开发技术
3.2.3 煤层气勘探开发的甲烷排放管控效果
4 中国煤炭甲烷减排路径与潜力
4.1 减排路径
4.2 减排潜力
4.2.1 煤矿瓦斯抽采利用与甲烷减排潜力
4.2.2 煤层气勘探开发与甲烷减排潜力
4.2.3 废弃矿井瓦斯抽取利用与甲烷减排潜力
5 结论

桑树勋,刘世奇,韩思杰,郑司建,刘统,周效志,王冉,王猛.中国煤炭甲烷管控与减排潜力[J].煤田地质与勘探,2023,51(01):159-175.