贵州煤层气开采技术和综合利用的研究
煤层气开发与利用前景
煤层气开发与利用前景摘要：本文介绍了贵州黔西红林矿业有限公司矿井煤层气情况及煤层气抽放、治理方法，对煤层气的开发利用进行了阐述。
关健词：煤层气煤层气开发开发利用贵州黔西红林矿业有限公司现有一个生产采区，红林公司矿井属于煤与瓦斯突出矿井。
矿井建有较完善的瓦斯抽放站，年抽放瓦斯可达600～800万m3。
为了更进一步提高我矿综合抽放瓦斯的能力，在整个矿井又建了一个瓦斯抽放站。
矿井井田内煤矿瓦斯资源十分丰富，为了充分利用其资源，保护环境，开发利用红林矿业有限公司矿区瓦斯资源有着十分现实的重要意义。
一、矿区概况红林矿业有限公司位于贵州省西北部，黔西县红林乡与大方县普底乡交界处，行政区域隶属黔西县，为林东矿业（集团）有限责任公司管辖。
红林矿业有限公司矿井井田走向4.0Km，倾斜2.3 Km，面积8.6Km2。
矿井井田内含煤地层为上二叠龙潭组，含煤10～15层，可采为4～5层，自上而下依次偏号为：1#、4#、7#、9#和15#等5层，可采煤层平均总厚为6.27m，煤层倾角5°～20°。
矿井生产能力为30万吨/年，由于现正在进行改扩建，改扩建后矿井设计生产能力将可达45万吨/年。
二、煤层气赋存情况根据《林东矿业集团有限责任公司红林煤矿生产地质报告》中得出：红林矿业有限公司矿井地质储量2371.6万吨。
以无烟煤种为主，低灰、特低硫高强度优质无烟煤；精煤为特低灰、特低硫高强度优质无烟煤。
由2007年4月《煤炭科学研究总院重庆分院科学报告》中得出：红林矿业有限公司矿井现有采区的生产情况和煤层气有关参数测定，在现有开采煤层标高+1590m～+1540m水平，煤层气压力在0.1MPa～0.93Mpa之间，煤层透气性系数为48.85㎡/Mpa2•d，大于10㎡/Mpa2•d，属于容易抽放煤层；钻孔瓦斯流量衰减系数为0.0307d-1，在0.003 d-1～0.05 d-1之间，属于可以抽放煤层；结合透气性系数、瓦斯流量衰减系数两个指标综合分析并考虑以后抽放技术的发展，现开采的9#煤层属于容易抽放煤层。
贵州保田-青山区块煤储层特征及煤层气开发条件研究
资源量 丰度 高 ， 存 较 好 ， 地 质研 究 程 度较 高 ， 保 且 为
煤 层气 开 发 的有 利 区块 『 目前 已完成 煤 层 气参 数 ｌ ＿ 。 井 ６口 ， 另有 ６口试 验井 正 在施工 中 ， 结果 揭示研 究 区具 有 良好 的煤层气 开 发利用 前 景 。
１ 构造特征
边 界 【 ｌ 】 ０
２ ￣ 南东翼 局 部相 对较 陡 （ １ 。 ５， 图 ）
２ 煤储层基本特征
本 区 主要 含 煤 地 层 为上 二 叠统 龙 潭 组 厚 ２ ５ ０～
３ ８ 平 均 ２ ０８ ｍ， 是煤 层 气 勘 探 的重 点 对 象 。 ７ ｍ． ６ ．４ 也 区 内共 含 煤 １ ～ ３层 ，煤 层 编 号 为 ３ ５ ９ １ 、７ ６３ 、 、 、２ １ 、 １ 、６ ２ ９ ２ 、９共 ８层 ， 中 １ 、９ ２ 其 ７ １ 、６号 煤 层 ， 度 大 ， 厚 对 比可靠 ， 区块 主要 可 采煤层 。 、２ ２ 为 ３ ｌ 、９号煤层 在 区块北西部 （ 依 、 瓜勘查 区） 采 ， 马 地 可 区块 南 东 部 （ 堡 、 东勘 查 区 ） 可采 。 泥 糯 不 区块 内可采 煤层 总厚 为
内 主要 为 中灰 、 对 富氢 、 相 低挥 发 分 无 烟 煤 。 煤层 气 含 量 受 埋 深 、 造 、 微 煤 岩 组 分 等 因 素 影 响 。 构 显 区块 内地 质 构 造 较 简 单 ， 煤 面 积 大 （ ０ ｋ ｚ， 层 气 资 源 丰 度 高 ， 气 量 较 高 ， 储 层 厚 度 大 ， 采 性 好 ， 备 良好 的煤 层 气 开 发 地 含 １ ９ ｍ ）煤 ０ 含 煤 可 具 质 条 件 ， 层 气 总 资 源 量 估 算 结 果 为 ２ ６ ． ｘ ０ｍ 。老 厂 、 瓜 坡 勘 查 区煤 层 气 资 源 量 多 ， 质 、 通 等 条 件 好 ， 煤 １６７ １８３ ４ 地 地 交 是 煤 层 气 开 发 的 首选 区 。
贵州省人民政府办公厅关于加快推进煤层气（煤矿瓦斯）产业发展的指导意见（2019—2025年）
贵州省人民政府办公厅关于加快推进煤层气（煤矿瓦斯）产业发展的指导意见（2019—2025年）文章属性•【制定机关】贵州省人民政府办公厅•【公布日期】2019.12.30•【字号】黔府办发〔2019〕33号•【施行日期】2019.12.30•【效力等级】地方规范性文件•【时效性】现行有效•【主题分类】煤炭及煤炭工业正文贵州省人民政府办公厅关于加快推进煤层气（煤矿瓦斯）产业发展的指导意见（2019—2025年）黔府办发〔2019〕33号各市、自治州人民政府，贵安新区管委会，各(县、市、区、特区)人民政府，省政府各部门、各直属机构：煤层气(煤矿瓦斯)是赋存于煤层中与煤共伴生、以甲烷为主要成分的优质清洁能源。
我省煤层气(煤矿瓦斯)储量丰富，资源量位居全国前列，产业发展前景十分广阔。
为加快推进我省煤层气(煤矿瓦斯)勘探开发利用，构建能源供应新格局，为全省经济社会发展提供有力支撑，现提出如下意见。
一、总体要求(一)指导思想。
以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导，以深入实施我省能源工业运行新机制和振兴基础能源产业为主线，以煤层气产业化基地和煤矿瓦斯抽采规模化矿区建设为重点，牢牢守住发展和生态两条底线，按照煤层气地面开发与煤矿瓦斯抽采并举的原则，加大煤层气资源勘探开发利用工作力度，推动全省煤层气实现由资源优势向产业优势转变，形成煤层气稳定供应、高效利用的新格局。
(二)主要目标。
以纳雍—平坝矿区、盘州(原盘县)矿区2个国家煤层气规划矿区为重点建产区，以水城、六枝、钟山、金沙、大方、黔西、普安等为重点勘查开发实验区，以赫章、晴隆、习水、桐梓等为后备勘查区，滚动开发煤层气。
力争全省煤层气探明储量、年产能、年产量到2020年分别达100、1、0 2亿立方米;到2022年分别达300、3、1亿立方米;到2025年分别达800、8、5亿立方米，建立CNG/LNG站15—20个，加气站100个以上，形成织金和盘州两个煤层气产业化基地。
贵州煤层气开采利用现状及其对策分析
作 者简 介 ： 蒲荣 飞 ，男 ，１８年 ３ ９ ５ 月生 ，汉族 ，贵州大学 矿业学 院采 矿工程 。
４１ 加 大 政 策 支 持 力 度 ．
品 味高 等优 点 。
１ 贵州 煤层 气利 用现 状 贵州作为 中国南方产煤大省 ，煤炭资源丰富 ，在煤层 中蕴藏有大量 可供开发利用的煤层气。其中富甲烷 （ Ｈ 含量 ≥８ ）的煤层气占全 Ｃ ｍ 省 总资源量 的９ 埋深 １ ０ ２ ％； ５ ｍ以浅 目 ０ 前开采技术可采深度的煤层气达 ２６ ． 万亿ｍ ，占全省总量的８％。全省煤层气的分布 ，基本与矿区的分 ５ ３ １ 布一致 ，相对集 中于西部 ，以人盘水煤田最 丰，次为织 （ ） （ ） 金 纳 雍
版社 ， ０ ． ２ ３ ０
３ 贵州煤 屡气 开 发的意 义
煤层气与煤共生且是一种重要的洁净新能源 ， 对其进行开发利用有 项 目的意义 ：１ 有利于贵州的煤矿安全生产 。由于贵州境 内的煤矿绝 ） 大多数是高瓦斯和煤与瓦斯突出矿井 ，大力进行煤层气 的抽采利用，从 根本上可以降低煤矿瓦斯安全隐患 ， 于促进煤矿安全生产有着重要作 对
温家宝 总理明确指 出： “ 开发和利用煤层气既可治理瓦斯 ，又可利 用 能源 ，一举两得 ，应该加 大科研 、勘探 、开发 的力度 ”。为加快推 进煤层气的勘探开发和综合利用 ，国家 已将大型油气 田和煤层气开发纳 入 ￣－ 重大科技专项之一 ， 发了 《 ６ｂ － 下 关于加快煤层气（ 煤矿瓦斯舶 采利 用 的若干意见 》等一系列文件 ，出台了鼓励煤层气开发利用的许多优惠 政策。省政府要将国家 出台的这些政策落实到位 ， 鼓励有条件韵企业研 究和开发利用煤层气 ， 并应安排专项资金引导和重点支持对煤层气的勘 探 、开发利用项 目。优先安排煤层气发 电上网 ， 并按发电量予 以优价收 购和给以按财税［ ０ １ 号要求的补贴。将 电力、化工等相关产业 与煤层 ２ ７６ ０ １ 气开发利用 同步规划 ，以确保煤层气产业发展上下游一体化 ， 相关产业 体化 ，电力 、化工等相关产业在同等条件下应优先考虑和安排煤层气 开 发利 用 项 目。
贵州煤层气开发遇难题_兰天
能源观势中国矿业报/2005年/04月/02日/第002版/贵州煤层气开发遇难题兰天 素有“江南煤海”之称的贵州省煤炭资源储量居全国第五、江南之首,丰富的煤炭资源使贵州同时成为我国主要的煤层气资源大省,但因技术、投入等严重匮乏,这一环保、清洁的能源替代项目却“资源丰富开发难”。
贵州省煤炭资源总量达2400多亿吨,煤炭资源主要分布于六盘水煤田、织纳煤田、黔北煤田和兴义煤田。
据煤田地质部门的最新勘查显示,全省2000米以浅的煤层气资源量达31511亿立方米,约占全国资源总量的1/10强,煤层气资源也主要分布在六盘水、织纳和黔北煤田的15个向斜构造单元中,在“缺油、少气”的长江以南地区,资源优势十分明显。
贵州省煤田地质局副总工程师易同生说,贵州省煤层气资源开发利用已具备良好的条件,但进入实质性的资源利用仍面临诸多难题:———首先是市场问题。
作为民用资源开发的煤层气必须考虑消费市场,目前贵阳市已经建起了相当规模的煤气供应系统,但煤炭资源储量丰富的六盘水、安顺等中等城市和县城尚未建立这一系统,而这些中小城市是煤层气资源民用的首选。
这些城市距离气源较近,管输费用低,可大大降低商品气成本。
因此政府在这些城市民用燃料方面应有长期的规划。
目前煤层气进入能源替代品市场的壁垒,主要是与市场用户联系的劣势、设备转换的成本等,开发越晚,不利因素越大。
———其次是投入问题。
煤层气资源开采难度大、初期投资多、投资回收期长;这样大规模的投资,当地政府和省内企业很难投入。
因此,需要加快开放煤层气市场的步伐,突破一些体制障碍,加大对外招商引资的力度,出台明确、优惠的政策,按照“谁投资、谁承担风险、谁受益”的原则,吸引国内外优势企业进入这一领域。
———再次是技术问题。
中国煤层气资源开发步伐滞后,其中一个重要的原因是目前世界上一些发达国家较为成熟的技术并不适用于国内的地质构造和资源状况,政府应给投入、给政策,鼓励熟悉资源状况的本土企业和技术专家积极投入煤层气资源开发的研究和试验,尽快找到最适宜当地的技术开发方案。
贵州省能源局、贵州省财政厅关于进一步加强煤层气（煤矿瓦斯）开发利用财政支持项目管理工作的通知
贵州省能源局、贵州省财政厅关于进一步加强煤层气（煤矿瓦斯）开发利用财政支持项目管理工作的通知文章属性•【制定机关】贵州省能源局,贵州省财政厅•【公布日期】2019.07.26•【字号】黔能源科技〔2019〕159号•【施行日期】2019.07.26•【效力等级】地方规范性文件•【时效性】现行有效•【主题分类】财政正文贵州省能源局、贵州省财政厅关于进一步加强煤层气（煤矿瓦斯）开发利用财政支持项目管理工作的通知黔能源科技〔2019〕159号各市(州)能源管理部门、财政部门，各有关企业：为进一步加强我省煤层气（煤矿瓦斯）开发利用管理工作，提高煤层气（煤矿瓦斯）开发利用水平，根据《财政部关于煤层气（瓦斯）开发利用补贴的实施意见》（财建〔2007〕114号）、《财政部关于“十三五”期间煤层气（瓦斯）开发利用补贴标准的通知》（财建〔2016〕31号）、《贵州省煤层气（煤矿瓦斯）开发利用财政补贴资金管理办法》（黔财工〔2018〕13号）等有关要求，为确保有关数据准确、可靠、可溯，现将有关工作要求通知如下。
一、加强各类计量装置管理在我省境内申报并获得中央、省级财政补贴预拨资金的煤层气（煤矿瓦斯）开发利用企业应进一步加强各类计量装置的管理，确保提供准确的煤矿瓦斯抽采量和利用量。
（一）计量装置必须配套自动计量系统，具备对输送管道内的甲烷浓度、气体流量、压力、温度等参数进行监测功能，并能自动显示工况、标况下的甲烷折纯量。
同时具备数据统计、存储、备份、查询等功能，数据储存时间不小于3年。
（二）计量装置取源点应垂直安装在抽采系统排空管路与利用系统进气管路之间的直管段正上方，直管段长度必须满足仪器、仪表使用说明书中的安装技术要求。
（三）计量装置仪器、仪表测量范围、精度、适应条件等必须与输送管道内气体流速、工作环境等相匹配。
（四）计量装置仪器、仪表必须提供出厂合格证及厂家检验报告，运行过程中必须按国家有关要求定期进行校检，并由校检单位出具校检证书，且校检证书中应明确校检结论，附校检机构的资质影像资料，确保计量装置在检定周期规定的时间范围内使用。
煤炭资源的煤层气开发与利用技术
煤炭资源的煤层气开发与利用技术煤炭资源一直是我国的主要能源之一，而随着能源需求的增长和环境问题的日益突出，煤层气作为一种可再生能源备受关注。
本文将探讨煤炭资源的煤层气开发与利用技术。
一、煤层气的形成与分布煤层气是指保存在煤层中的天然气，是在地质作用过程中生成与煤炭共存的一种气体。
煤层气主要存在于煤炭之间的微孔隙、裂缝中，并通过压力梯度和渗透性来实现气体的运移。
目前国内煤层气资源主要分布在陕西、山西、内蒙古等煤炭资源丰富的地区。
二、煤层气开发技术煤层气开发技术主要包括地质勘探、井筒工程、煤层气抽采和井场建设等环节。
地质勘探是煤层气资源开发的前提，通过地质勘探可以确定煤层气的分布情况、储存条件和可采储量等关键参数。
而井筒工程则是将地质勘探获得的信息转化为实际井筒的建设工程。
在井场建设中，需要注意保护环境、确保井筒的稳定性和安全性。
三、煤层气利用技术煤层气的利用技术主要包括抽采利用和转化利用两大类。
抽采利用即将煤层气抽采到地面，经过处理后供应给工业与民用。
而转化利用则是将煤层气转化为液体燃料或化工产品，如煤层气甲醇、煤层气乙二醇等。
四、煤层气开发与利用存在的问题与对策在煤层气的开发与利用过程中仍然存在一些问题，比如地质勘探难度大、技术成本高、环境影响等。
针对这些问题，可以采取一些对策来加以解决。
例如，加大地质勘探的投入，引进先进的勘探技术，提高勘探的成功率和准确性。
同时，还可以加强环境保护意识，采用生态友好型的煤层气开发和利用技术，降低环境污染风险。
五、煤层气开发与利用的前景煤层气的开发与利用具有广阔的前景。
首先，煤层气可以补充我国能源结构中的短板，并减少对传统煤炭资源的依赖。
其次，煤层气的利用可以增加煤炭资源的综合利用效益，提高资源利用率。
再者，煤层气的开发与利用也具备较好的经济效益和社会效益，可以带动相关产业的发展，促进地方经济的繁荣。
综上所述，煤炭资源的煤层气开发与利用技术在我国的能源结构调整和环境保护方面具有重要意义。
煤层气开采方法与技术
煤层气开采方法与技术煤层气是一种天然气，储存在煤层中，主要由甲烷组成。
煤层气开采是一种新兴的能源开发方式，它将煤矿的煤层中的天然气利用起来，既能提供清洁能源，又能实现煤矿资源的综合利用。
下面将详细介绍煤层气开采的方法与技术。
1.井网式开采：井网式开采是目前常用的煤层气开采方法。
它通过设置分层水平钻孔和垂直钻孔，在煤层中建立井网系统，将煤层中的天然气连续、稳定地抽采出来。
井网式开采具有开采效果好、井网布置合理、生产能力大等优点，已被广泛应用于煤层气的开采。
2.水平井开采：水平井开采是一种相对较新的煤层气开采方式。
它通过在煤层中平行钻探水平井，使水平井与煤层气的运移方向一致，提高气体采收效果。
水平井开采具有开采效果好、钻井速度快、减少矿井建设工作量等优点，但是水平井的建设和操作技术相对较为复杂。
1.井眼稳定技术：井眼稳定技术是煤层气开采中的关键技术之一、由于煤层中存在着岩层断裂、软弱层等问题，井眼稳定技术的好坏直接影响到井眼的穿越效果。
目前，井眼稳定技术主要采用套管固井、衬套固井和液氮注入固井等方法来保证井眼的稳定。
2.完井技术：完井技术是煤层气开采中的重要环节。
完井技术主要是指将井上的钻井设备检修、拆除后，用专门的设备和工具对井眼进行封堵和密封，确保气体不泄漏。
完井技术主要包括套管完井技术、封堵技术和沉积纠正技术等。
3.固井技术：固井技术是煤层气开采中的关键技术之一，它是指在井眼周围进行注水泥浆、环氧树脂等材料的注入，形成稳定的井壁和环境。
固井技术可以增强油井的强度和耐久性，防止井眼侧泄和污染。
除了以上的方法和技术，煤层气开采还需要进行地质勘探、工程设计、环境保护等工作，以确保煤层气的有效开采和利用。
总之，煤层气开采是一种新兴的能源开发方式，它具有广阔的应用前景和重要的经济意义。
通过煤层气的开采，不仅可以提供清洁能源，还可以实现煤矿资源的综合利用。
为了有效地开展煤层气开采工作，需要采用适当的方法和技术，确保工程的高效、稳定和可持续发展。
贵州省煤层气资源特征及开发技术
贵州省煤层气资源特征及开发技术易同生;高为;周培明【期刊名称】《中国煤炭地质》【年(卷),期】2018(030)006【摘要】贵州省近5a来多个地区的煤层气开发试验取得了明显成果,客观评价该区煤层气资源特征及开发技术对全省煤层气开发决策至关重要.研究区上二叠统煤层气资源、赋存构造单元多,根据不同含煤向斜煤层气资源"资源量-资源丰度"和"资源量-埋深"的分布,划分了2类8型煤层气资源类型.贵州煤层气开发地质条件具有较大特殊性,主要表现为:压力驱动型资源和应力封闭型资源并存,煤级变化大,煤储层孔裂隙非均质性及敏感性较强,煤层吸附-解吸-渗流特征参数差异大,含煤岩系纵向普遍发育多套叠置独立含煤层气系统,煤层、页岩、砂岩等不同岩性的力学性质及储层物性差异大,多煤层多层段合采和多岩性多气藏合采面临兼容性约束条件.初步形成了丛式井组开发、"小层射孔、分段压裂、合层排采"等适应贵州特殊地质条件的煤层气开发有效配套工艺技术.【总页数】6页(P35-40)【作者】易同生;高为;周培明【作者单位】贵州省煤田地质局,贵阳 550008;贵州省煤田地质局,贵阳 550008;贵州省煤层气页岩气工程技术研究中心,贵阳 550008;贵州省煤田地质局,贵阳550008;贵州省煤层气页岩气工程技术研究中心,贵阳 550008【正文语种】中文【中图分类】P618.11【相关文献】1.鹤岗盆地新一矿区煤层气资源特征分析 [J], 王晓永2.湖南省含煤地层及煤层气资源特征评价 [J], 王克营;杜江3.我国煤层气勘探开发技术研究现状及六盘水地区煤层气开发利用前景初探 [J], 陈本金4.延川南煤层气田深部煤层气成藏规律与开发技术 [J], 陈贞龙; 郭涛; 李鑫; 肖翠; 金晓波5.新疆准南煤田乌鲁木齐河东矿区煤炭及煤层气资源特征 [J], 黄涛;王刚;杨曙光;来鹏因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
贵州是中国南方煤炭资源最丰富的省区
贵州是中国南方煤炭资源最丰富的省区，素以“西南煤海”著称。
贵州含煤面积占总面积的40%以上，除东部有的属少煤、缺煤区外，省内各地多有产出。
六盘水煤田与织纳煤田分别是贵州炼焦用煤与无烟煤的最重要产区。
全省煤种多，质较好，不仅有大量炼焦用煤，更有十分丰富的可供化工、冶金、电力等多种用途的无烟煤。
其中低硫-特低硫、低中灰-中灰、特高-高热值优质煤占有相当比重。
“十一五”期间，贵州省加大煤炭资源地质勘查力度，新发现一批大中型矿产地，全省查明保有资源量549亿吨，其中基础储量150亿吨、资源量399亿吨。
煤炭生产大幅增长，2010年全省原煤产量达到1.5亿吨，“十一五”原煤总产量超过6.3亿吨，比“十五”期间增长70.3%。
大中型煤矿采煤机械化程度平均达到70%，比“十五”初期提高22.6个百分点。
贵州省煤炭开采和洗选行业发展速度明显加快。
以丰富的资源为依托，煤炭得到广泛而较大规模的开发利用，成为贵州矿业之最。
煤的开发与矿山企业的发展，已使贵州成为江南最大的炼焦煤生产基地和南方商品煤输出最多的省区。
2011年，贵州省原煤产量累计完成1.56亿吨，累计销售煤炭1.52亿吨。
其中省内销量煤炭总计12434.12万吨，省外销量为2814.8万吨。
今后几年，贵州省将大力推进煤炭行业发展和结构调整，加快推进大型骨干煤矿建设，着力提高煤炭资源综合利用水平，加大煤矿企业兼并重组力度，培育大型煤炭企业，大力推进推广先进的采掘技术、安全技术、资源综合利用技术和机械化综采设备，促进煤炭工业发展从粗放型向集约型转变。
预计到2015年，贵州省原煤产量有望突破2亿吨。
中投顾问发布的《2012-2016年贵州省煤炭工业投资分析及前景预测报告》共八章。
首先介绍了中国煤炭工业的总体概况，接着分析了贵州省煤炭资源的分布情况和行业发展现状，并对贵州省煤炭开采和洗选行业的财务状况进行了详实全面的分析。
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第19卷第7期 2010年7月中 国 矿 业C HINA MINING MA GAZINEV o l 19,N o 7Jul 2010贵州煤层气开采技术和综合利用的研究王毅刚,岳宗洪(贵州鑫诚科技有限公司,贵州贵阳550003)摘 要:本文对贵州煤层气的开采技术和煤层气综合利用的研究,首先是有利于防止本省瓦斯事故的发生;其次是把废气变为有用的资源,有利于缓解贵州省能源紧张局势,优化能源结构,减少温室气体排放,减轻大气污染和保证煤矿安全生产;再次是煤层气的开发利用,在经济效益方面也是十分可观的。
关键词:煤层气;抽采技术;综合利用;社会效益中图分类号:T D84 文献标识码:B 文章编号:1004-4051(2010)07-0114-03Research and utilization of coal bed methane mining technology in GuizhouWA N G Y i g ang,YU E Zo ng hong(Guiy ang Xincheng technolog y Co.,ltd.,G uiyang 550003,China)Abstract:R esear ch co al bed methane mining technolog y and co mpr ehensive ut ilizat ion o f coal bed meth ane in Guizho u,In this paper ,fir st o f all,it is conduciv e to the pro vince to prevent gas accidents,follo wed by t he ex haust g as into a useful r eso urce will help ease t ensio ns in Guizho u pr ov ince of energ y,optimizing energ y structure,r educe g reenho use gas em issions,reducing air po llut ion and t o ensure co al mine safety pro ductio n,once ag ain the development and ut ilization of coalbed methane in the eco no mic benefits are also considerable.Key words:coal bed methane;mining technolog y;comprehensive utilizat ion;social benefits收稿日期:2010-02-25项目来源:贵州省科技厅科技基金(黔科合J 字(2006)2109)作者简介:王毅刚,男,工程师,1993年研究生毕业于贵州大学矿业学院,从事安全、采矿技术的教学工作。
煤层气是指赋存在煤层中以甲烷为主要成分的非常规天然气,天然气的一种。
甲烷占80%~90%,一般组分为CH 4、CO 2、O 2、N 2、CO 、H 2S 、NOx ,是煤化过程中产生的气体,与煤共存,又称瓦斯,是一种潜在的洁净能源,蕴藏量极为丰富。
据国际能源机构(IEA )估计,全球陆上煤田埋深于2000m 的煤层气资源量约为260万亿m 3,是常规天然气探明储量的两倍多。
其中,俄罗斯、加拿大、中国、美国、澳大利亚等国均超过10万亿m 3。
我国煤层气资源丰富,全国大于5000亿m 3的含煤层气盆地(群)共有14个,埋深2000m 以浅煤层气地质资源量约36万亿m 3。
1000m 以浅、1000~1500m 和1500~2000m 的煤层气地质资源量,分别占全国煤层气资源地质总量的38 8%、28 8%和32 4%。
贵州以 江南煤海 著称,全省煤炭资源远景储量2410亿t,保有储量为498亿t,是江南12个省区的总和,居全国第5位。
具有储量大、煤种全、埋藏浅、分布聚、组合好的特点,煤层中还蕴藏有丰富的可供开发煤层气。
煤层含气量高,预测煤层气资源量为3 1万亿m 3,占全国总量的22%,仅次于山西,居全国第二位。
贵州煤层气资源不仅丰富,而且品位好,甲烷含量超过每吨8m 3的 富甲烷 区储量就达2 9万亿m 3,占资源总量的94%。
我国南方富煤、缺油、少气的特点,使贵州煤层气资源开发利用具有良好的开发利用潜力。
但由缺乏对煤层气开发技术的研究等原因,至今在煤层气开发利用上所做工作还是有限的。
所以说,研究煤层气开采技术及资源化利用是非常有必要的。
1 煤层气绿色开采技术国家发展改革委员会批准了煤层气开发利用 十一五 规划,将煤层气推向了开发利用的产业第7期王毅刚等:贵州煤层气开采技术和综合利用的研究化发展渠道,并力争到2010年,全国煤层气产量达100亿m3,其中,地面抽采煤层气50亿m3,利用率100%;井下抽采瓦斯50亿m3,利用率60%以上。
新增煤层气探明地质储量3000亿m3,并逐步建立煤层气和煤矿瓦斯开发利用产业体系。
目前,中央财政将按0 2元/m3的标准,对煤层气开采企业进行补贴,贵州地方财政还可根据当地进行自主补贴和实行税收优惠政策,这对研究贵州煤层气绿色开采技术带来了机遇。
1 1 煤层气抽采技术的研究贵州煤层气抽放技术,经历了从 高透气性煤矿煤层气抽放 、 邻近层卸压煤层气抽放 、 低透气性煤层强化煤层气抽放 和 综合抽放煤层气 等4个发展阶段。
今后主要从以下几个方面加强研究: 广泛采用瓦斯综合抽放技术,提高瓦斯的抽放效率的研究,不仅有益矿井的安全,而且采出的还是洁净能源; 煤与瓦斯共采技术的开发研究,有利于提高矿井的综合生产和利用能力; 提高开采层瓦斯抽放率; 研制功率大、故障率低、打钻效率及成孔率高的新型钻机及配套设备; 加强瓦斯抽放检测、监控技术及装备的研究和开发,使其实现自动化、智能化、可视化和网络化的发展需要; 加强对于瓦斯抽放前采用计算机模拟技术的研究,使其达到虚拟化和可视化。
这样可以针对不同的矿井瓦斯分布规律,选择最优化的瓦斯抽放路径,使其费用最省和抽放效果最佳; 加强研究地质雷达与计算机的超前探测、RS与GPS和监控器在瓦斯抽放过程中全程定位跟踪,并与工业电视相联结,使其达到可视化。
这样有利于在抽放瓦斯过程中发生异常时,及时加以改进和提高矿井生产的安全性。
1 2 煤层气钻井的研究合理设计煤层钻井程序、有效的钻井工艺,是确保实现钻成高产、高效煤层气矿井的前提。
目前,煤层气钻井有采空区钻井、水平钻井和垂直钻井。
当前钻井费用很高,由于激光有着巨大的能量,从长远来看,我们可以研究激光在煤层气钻井中的应用。
研发智能化钻井,智能化钻井可以在地质条件比较复杂的情况下进行钻井。
1 3 提高煤层气渗透率的研究甲烷浓度与渗透率相关,瓦斯试井是确定渗透率的最准确的方法,但是费用很高(一次大约7000~15000美元),若为多煤层费用更高。
确定煤层气渗透率变化的另一方法,是依靠微电极测井。
大量资料表明,对煤层渗透性起决定作用的是煤的割理系统。
研究提高渗透率的办法: 实践表明,一旦煤层开采引起岩层移动,即使是渗透率很低的煤层,其渗透率也将增大数十倍至数百倍,为瓦斯运移和抽放创造了条件。
因此,若在开采时形成采煤和采瓦斯两个完整的系统,即形成 煤与瓦斯共采 技术,则可在开采高瓦斯煤层的同时,利用岩层运动的特点将有利于煤层气开采。
有机溶剂压裂,提高煤层渗透率的方法。
水力压裂在美国已成为提高煤层渗透率和煤层气升产能的重要手段。
煤层卸压方法。
渗透率随煤层埋藏深度的增大而减小,随原始储层压力增大而降低,天然裂隙发育有利于提高渗透性。
研究与天然裂隙发育功能基本相同的方法,来提高渗透率。
使用二氧化碳或烟道气提高煤层气采收率,是目前从煤层中获取甲烷最为有效的方式,它不但强化了甲烷气的回收,改善了商业化煤层气经营的效率和效益,同时还将大量二氧化碳封存于地下。
爆破致裂法。
目前,提高煤层气甲烷浓度主要是采用选择合适的吸附剂。
变压吸附(PsA)技术是有效的气体分离提纯方法,这种技术的关键也在于选择合适的吸附剂。
研究物理与化学方法的有机结合,来提高煤层的渗透率与甲烷浓度,是实现大规模开采煤层气的最佳途径。
2 煤层气利用2 1 煤层气开发现状和政策引导我国煤层气资源十分丰富,是世界上第三大储量国。
根据最新一轮资源评估结果,我国埋深2000m以下的煤层气资源量达到31 46万亿m3,相当于450亿t标准煤,或350亿t标准油,与陆上常规天然气资源量相当。
而瓦斯的实际利用率不到2%。
贵州煤层气资源丰富,在全国煤层气的资源量排第二,具有很好的开发前景。
我省最早的瓦斯抽放系统是在六枝局大用矿井,直到1985年12月13日六枝矿瓦斯民用工程一次点火试烧成功,我省才有了第一个瓦斯开发利用工程。
到1992年,相继的,宗矿、四角田矿、化处矿、凉水井矿都各建起了容积5000m3的瓦斯民用工程,全局利用纯瓦斯量840万m3,用户达1万户,年节煤4万t,价值200万元。
目前,贵州煤层气开发总体还处于初级的阶段,利用还比较少,在煤层气(瓦斯)发电利用方面,贵州省投入稳定运行的瓦斯发电机组29台,装机总量1 45万kW。
115中国矿业第19卷煤层气作为贵州未来的主要能源之一。
煤层气产业发展步伐明显加快,得益于党中央国务院的高度重视、有关部门的支持和广大企业的共同努力。
2006年6月,国家发展改革委发布了 煤层气(煤矿瓦斯)开发利用 十一五 规划 ,提出了主要目标任务和战略布局。
为了认真贯彻执行国务院办公厅关于加快煤层气(煤矿瓦斯)抽采利用的若干意见,即国办发[2006]47号瓦斯利用的规定,以及贵州省人民政府办公厅关于加强煤矿瓦斯治理和综合利用工作的实施意见,黔府办发[2008]83号中的煤层气(瓦斯)利用的规定,加快贵州省煤层气综合利用的研究显得尤为突出。
2 2 煤层气综合利用2 2 1 煤层气(瓦斯)发电目前,我国国内煤层气发电机组生产厂家不多,技术力量较强的有山东济南柴油股份有限公司、山东胜动机械有限公司、江苏启东宝驹动力机械厂、株洲南方燃气轮机制造公司、浙江义乌发电厂等厂家。
国外技术较先进的有德国道依茨能源系统、卡特彼勒中国投资公司、GE能源集团等。
煤层气(瓦斯)发电。
瓦斯发电的效益也相当的显著,据胜利油田胜利动力机械有限公司技术部齐先生表示: 如果是1m3含量100%的瓦斯,可以发出3 2~3 3度电,如果是30%含量的1m3瓦斯,可以发出1度电。
瓦斯发电具有投资小、建设施工周期短、同报率高等优点,目前电力比较紧张,可以带来很高的经济效益。