低浓度瓦斯（通常指甲烷体积浓度低于 8%）治理以 “先抽后采、梯级利用、安全优先” 为核心，通过抽采、提浓、安全输送与终端利用的全流程技术体系，实现安全、环保与经济效益的统一。当前主流路径是 “抽采—提质—利用”一体化，结合法规与技术标准落地执行。

核心治理原则与法规要求

1. 安全优先：以GB 40881《煤矿低浓度瓦斯安全输送与利用技术规范》为基础，严控输送与燃烧安全，防止爆炸风险。

2. 减排约束：甲烷浓度高于8%且抽采纯量＞10m³/min的瓦斯禁止排放；低浓度瓦斯（＜8%）需按标准治理与利用，鼓励纳入CCER项目。

3. 梯级利用：按浓度分级处理，高浓（＞30%）提纯并网，中浓（8%–30%）发电，低浓（2%–8%）提浓或蓄热氧化，乏风（＜2%）氧化制热。

全流程治理技术体系

抽采系统优化

1. 地面抽采：布置地面井，适用于高瓦斯矿区，抽采浓度可达70%，提纯后并入天然气管网。

2. 井下抽采：采前预抽、边采边抽、采空区抽采组合，配套阻爆、抑爆、泄爆装置，保障输送安全。

3. 通风优化：控制乏风瓦斯浓度＜0.75%，结合蓄热氧化回收乏风余热。

安全输送技术

1. 气液两相流输送：以水为载体，降低管道内瓦斯浓度，配高效气液分离器，适合 2%~8%瓦斯。

2. 掺混稳压输送：两级掺混控制浓度至 0.9%~1.0%，设浓度传感器与紧急切断阀，防止超标。

3. 阻爆/抑爆/泄爆：管道加装水封阻火器、抑爆剂喷射装置、爆破片，保障输送安全。

终端利用与氧化技术

1. 蓄热式氧化（RTO）：800~1000℃无焰氧化，余热用于供暖或发电，适合＜2%乏风，处理规模大。

2. 催化燃烧（RCO）：催化剂降低活化能，低温稳定燃烧，适合2%~8%瓦斯，需严格预处理防止催化剂中毒。

3. 多孔介质燃烧：稳定燃烧7%~9%瓦斯，配套阻爆系统，适合中低浓瓦斯制热晋城市人民政府。

4. 低浓度瓦斯发电：浓度≥8%直接发电，2%~8%经提浓后并入发电系统，单机容量适配矿井规模。

实施要点与效益

1. 安全管控：实时监测浓度、流量、温度，设自动切断与应急排放系统，执行GB 40881。

2. 经济性平衡：结合CCER项目、余热回收、电价补贴，降低治理成本。

3. 环境效益：减少甲烷排放（温室效应为CO₂的20倍），助力“双碳”目标。

技术趋势与挑战

1. 趋势：全浓度梯级利用、吸附材料升级、智能化监测（AI+物联网）、CCER与碳交易结合中华人民共和国生态环境部。

2. 挑战：低浓瓦斯热值低、提质能耗高；安全标准严格，设备投资大；技术规模化与成本控制需突破。

低浓度瓦斯治理需结合矿井条件，优先采用 “抽采+掺混+RTO/发电+余热利用” 组合方案，安全与效益并重。