板牙

[拼音]:kuangjingqi

[英文]:mine drainage gas

城市供燃氣工程中,指煤田的煤層氣與滲入煤層的井巷空氣的混合氣體。

煤田成煤過程中,受到地質構造變遷的物理作用和複雜的生物化學作用,生成以甲烷為主要成分的煤層氣,它以遊離狀態和吸附狀態賦存於煤層及其圍巖的孔隙中。經過漫長的地質時期,煤層氣大部分已逸散至大氣,僅有少部分殘留於煤層中。由於煤田地質構造和成煤變質程度不同,不同煤田中煤層氣儲量懸殊,從而由煤層氣次生的礦井氣產量也有很大差異。

煤層氣的甲烷含量可高達80%以上,而礦井氣的甲烷含量則決定於煤層氣的湧出量。變質程度深的年老煤層的煤層氣蘊藏量一般較豐富,故其湧出量大,所產礦井氣的甲烷含量也高。例如,中國山西省陽泉無煙煤礦井的礦井氣組成一般為甲烷約41%,氮約47%,氧約12%,其低位發熱量約為14~15兆焦/米3。如果採用煤層內鑽孔作純甲烷排放,可保持煤層氣的原來組成。礦井氣作為城市燃氣氣源時,其甲烷含量應不低於35%,低位發熱量不低於12.5兆焦/米3。甲烷含量低的礦井氣可做礦區其他用途的燃料。

礦井氣的產量一般根據排除的礦井氣中測定的甲烷含量推算。由於礦井氣自然散逸和抽取技術的影響,其可利用係數一般為20~30%。隨煤層變質程度、厚薄和傾斜程度的不同,礦井氣的抽取形式各異。一般地下部分設有抽氣鑽孔和礦井氣管道,地上部分設有燃氣排送機和儲氣罐。為防止迴流,排送機前後各設有安全裝置。礦井氣經加壓後,由管道輸往使用者。

早在18世紀上半葉,英國曾從礦井中抽出礦井氣,在實驗室進行燃燒試驗。20世紀初,俄國抽取礦井氣的試驗規模曾達到每天4000米3。直至40年代以後,蘇聯、英國、比利時、美國等國家的礦井氣應用技術才工業化。1952年,中國在遼寧省撫順煤礦實現了礦井氣抽取和利用的工業化生產,並首次用作民用燃氣氣源,至80年代初,開灤、鶴崗、平頂山、陽泉等礦區城鎮,相繼建成以礦井氣作為城市燃氣的供氣設施。