国家能源集团是全球最大的煤炭生产公司，每年煤炭产量位居世界首位，也是全球推广碳减排理念的龙头企业，因此，减少瓦斯排放量，建设瓦斯“零排放”示范矿井具有重要社会效益和经济效益。

　　一、高瓦斯矿井实施“井上下三区联动”综合治理方式

　　国家能源集团目前拥有13个高瓦斯矿井(部分退出)，瓦斯资源量巨大，煤矿瓦斯对煤矿的安全生产带来极大隐患;同时，大量瓦斯随着井下抽放和矿井通风直接排放到空气中，对生态环境具有破坏性。采用瓦斯“井上下三区联动”综合治理方式可以从根本上减少煤矿生产安全事故、减少温室气体排放、增加清洁能源供应量[5-8]，对煤矿实现安全发展、清洁发展和节约发展都具有重要意义。

　　地面预抽(规划区)：地面预抽主要是在8~10a或更长时间远期规划内，利用地面大规模钻井群预抽煤层瓦斯，降低煤层瓦斯含量，并形成煤层气开采产业规模。地面井抽采前5a能基本保持单井抽采流量的稳定，通过长时间抽采，煤层瓦斯含量可大幅度下降。

　　井上下联动抽采(准备区)：当地面规划区逐渐转变为开拓准备区时，按照矿井生产衔接规划，井下开始施工开拓准备巷道，充分利用地面抽采井在煤层中所形成裂隙、井下水平多分支对接钻孔以及其他钻孔，实现井上下联合抽采，进一步降低煤层的瓦斯含量。

　　顺层抽采钻孔预抽(生产区)：在生产区主要进行煤层顺层井下瓦斯抽采，同时对于准备区抽采效果不好的局部区域，在转化为生产区后必须进行补充预抽。

　　二、建设保德煤矿瓦斯“零排放”示范矿井

　　保德煤矿属于国家能源集团高瓦斯矿井，瓦斯储量51亿m3。目前主要采用“本煤层超前预抽及采空区抽采”为主，“顶底板高低位钻孔抽采及临近层抽采”为辅的1套瓦斯综合治理技术。保德煤矿随着开采深度(+650m标高以下)和开采强度的加大，瓦斯压力、瓦斯含量急剧增加，按照目前的瓦斯治理措施难以满足矿井安全生产的需要，为了实现安全高效生产，必须改进现有的瓦斯治理方法。

　　中国节能减排有限公司(以下简称节能公司)在刘家堰和枣林已经建成2座瓦斯发电站，装机设计总能力1200kW×28台，由于瓦斯抽采量不足，目前发电机组运转8台，其余瓦斯随着生产排放至大气中，未能实现瓦斯100%利用。根据保德煤矿煤炭生产及瓦斯发电实际情况，围绕煤矿瓦斯综合治理，通过地面煤层瓦斯抽采、管网及压缩利用、井下瓦斯抽采及低浓度瓦斯发电、矿井乏风瓦斯综合利用等技术，逐步摸索出一条煤矿瓦斯治理和煤矿生产瓦斯“零排放”的绿色开采之路。

　　(一)地面抽采与利用

　　在煤矿未开采区域采用地面瓦斯抽采工程，包含施工地面抽采井若干口、建设瓦斯集输利用工程，将抽采的高浓度瓦斯输送瓦斯发电厂发电，同时，富余瓦斯可输送至周边工业利用或民用。

　　(二)建设低浓度瓦斯发电产业基地

　　在煤矿风井广场建设低浓度瓦斯发电厂集群，利用井下抽采的浓度大于8%的瓦斯发电，同时将地面抽采的高浓度瓦斯与井下抽采的浓度低于8%的瓦斯混合发电，提高瓦斯综合利用率。

　　(三)多举措促进乏风瓦斯综合利用

　　建设乏风瓦斯利用电厂，利用井下抽采的浓度小于8%的瓦斯和矿井乏风瓦斯直接发电，无法进行氧化发电的乏风瓦斯，可通过乏风氧化制热或助燃燃煤锅炉等方式综合利用。

　　(四)加强煤矿烟气开发利用项目

　　煤矿生产以及瓦斯发电过程中，会产生大量烟气，结合不同类型的烟气，开展高温、低温烟气再利用项目，将收集到的烟气通过能量传输转换方式，进行汽轮发电或者居民用热。

　　(五)积极开展瓦斯“零排放”科技攻关

　　全面探索低浓度瓦斯利用模式，以科技研究带动工艺突破，开展低浓度瓦斯收集、低浓度瓦斯直燃等关键技术，开展低浓度瓦斯综合利用新模式，真正实现煤矿“零排放”最终目标。

　　三、全方位推进煤矿瓦斯“零排放”技术

　　以保德煤矿瓦斯“零排放”示范矿井为基础，逐步实现全集团矿井瓦斯“零排放”，最终实现全集团矿区瓦斯灾害有效治理、瓦斯资源全面利用的目标，最大限度减轻煤炭开发对大气的影响，为全国矿区的瓦斯治理、利用积累经验树立标杆。

　　通过煤矿瓦斯综合治理及利用，建设瓦斯“零排放”示范矿井，不仅可以实现煤矿安全生产，而且可以实现国家能源集团碳减排双重任务，符合国家“绿色发展、循环发展、低碳发展”的相关产业导向，契合国家能源集团碳达峰、碳中和战略研究，具有示范和引导作用。随着技术发展和技术进步，热电联供、乏风瓦斯氧化供热、高峰乏风瓦斯燃烧等乏风瓦斯利用新技术将更加完善和成熟。因此，在全集团煤矿开展煤矿瓦斯“零排放”具有较高的政治引领作用，同时，积极利用国家能源集团自有碳交易平台，引领全球碳减排潮流，为全球实现碳中和做出积极贡献。