一、《煤層氣（煤礦瓦斯）排放標準》首次修訂與甲烷排放控制

甲烷是全球第二大溫室氣體，增溫潛勢高且壽命短，控制其排放對減緩全球變暖至關(guān)重要。中國作為甲烷排放大國，能源、農(nóng)業(yè)和廢棄物處理是主要排放源。其中，煤礦生產(chǎn)活動占能源領(lǐng)域甲烷排放的80%，因此，煤礦甲烷排放控制成為了國家減排工作的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。為加強甲烷排放控制，我國于2023年11月出臺《甲烷排放控制行動方案》，提出將適時完善煤礦瓦斯排放標準。2024年12月1日，生態(tài)環(huán)境部與國家市場監(jiān)督管理總局聯(lián)合發(fā)布新修訂的《煤層氣（煤礦瓦斯）排放標準》（GB 21522—2024），通過更嚴格的排放控制和監(jiān)測要求，強化甲烷減排，助力應對氣候變化和改善生態(tài)環(huán)境。

二、測量需求與挑戰(zhàn)

新標準要求，在煤礦的排放口、放空管、應急排放口及風井井筒等關(guān)鍵位置安裝瓦斯排放自動監(jiān)測設備，并與生態(tài)環(huán)境主管部門的監(jiān)控設備聯(lián)網(wǎng)，以實現(xiàn)對甲烷濃度及流量的24小時連續(xù)采樣分析。這一要求進一步凸顯了甲烷濃度及流量在線監(jiān)測設備在助力煤礦領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)甲烷減排目標中的關(guān)鍵作用。甲烷濃度的實時監(jiān)測是這一過程中的核心環(huán)節(jié)，但其面臨諸多技術(shù)挑戰(zhàn)。例如，高濃度瓦斯的甲烷體積分數(shù)達到30%以上，而乏風瓦斯的甲烷體積分數(shù)則低至1%以下，甚至達到ppm級別。這種較大的濃度差異要求監(jiān)測設備具備足夠?qū)挼臏y量范圍，尤其是對極低濃度的乏風瓦斯進行精準監(jiān)測。

此外，煤礦環(huán)境的特殊性也對監(jiān)測設備提出了更高要求。井下存在高濃度的瓦斯、煤塵等易燃易爆物質(zhì)，因此甲烷監(jiān)測設備必須具備嚴格的防爆性能，以確保在危險環(huán)境中的安全運行。同時，井下環(huán)境濕度高、粉塵大、振動頻繁，設備容易受到外界干擾，導致數(shù)據(jù)漂移或誤報。為此，監(jiān)測設備需具備強大的抗干擾能力，能夠在惡劣條件下長期穩(wěn)定運行，并定期進行校準和維護，以確保數(shù)據(jù)的準確性和可靠性，從而為甲烷減排目標的實現(xiàn)提供堅實的技術(shù)支撐。

三、四方儀器推出煤礦瓦斯（煤層氣）排放監(jiān)測解決方案

四方光電（武漢）儀器有限公司秉持初心，積極響應國家號召，憑借其核心傳感技術(shù)平臺的優(yōu)勢，為煤礦行業(yè)提供先進的煤礦瓦斯（煤層氣）排放監(jiān)測解決方案。公司通過結(jié)合半導體激光光譜（TDLAS）、超聲波等多種技術(shù)體系，實時動態(tài)監(jiān)測關(guān)鍵位置的甲烷濃度和流量等關(guān)鍵參數(shù)，為煤礦安全預警、瓦斯綜合利用效率優(yōu)化及減排量核算提供精準數(shù)據(jù)支撐，推動煤礦低濃度瓦斯和風排瓦斯的回收利用，助力煤礦領(lǐng)域開展甲烷減排工作。

激光氣體分析儀

產(chǎn)品概述

四方儀器激光氣體分析儀（GasTDL-3100）采用可調(diào)諧半導體激光吸收光譜技術(shù)（TDLAS），激光波長掃描范圍僅覆蓋被測氣體（甲烷）的吸收光譜，譜線寬度僅約為0.001nm，單色性極佳，有效避免背景氣體交叉干擾的問題，且響應時間極短（原位測量以秒計），可避免采樣式測量的時間延遲，適用于煤礦瓦斯抽采、乏風管道排口、放空排口、綜合利用排口、應急排放排口等點位的在線監(jiān)控，能夠?qū)崟r、準確地反映CH4濃度變化。

產(chǎn)品亮點

? 采用TDLAS技術(shù)，被測氣體不受背景氣體交叉干擾；

? 超長氣室設計，低量程，穩(wěn)定性好，精度高；

? 快速響應，秒級出數(shù)（T90≤1s）；

? 粉塵氣體雙防爆認證，防護持續(xù)在線。

四、應用案例—某煤礦企業(yè)瓦斯乏風項目現(xiàn)場應用替代

四方儀器提供的方案得到了企業(yè)相關(guān)部門的高度認可，決定替換原有的國外品牌乏風瓦斯在線監(jiān)測系統(tǒng)，采用我司提供的激光氣體分析儀GasTDL-3100。該設備采用原位安裝方式，直接在乏風管道中測量瓦斯?jié)舛取＝?jīng)過近一年的穩(wěn)定運行，設備表現(xiàn)出色，零故障，并且提供了高準確度和穩(wěn)定性的有效數(shù)據(jù)。