《加快煤矿区煤层气开发是治理煤矿瓦斯灾害的根本途径.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《加快煤矿区煤层气开发是治理煤矿瓦斯灾害的根本途径.docx（10页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、加快煤矿区煤层气开发是治理煤矿瓦斯灾害的根本途径（标Security technology is an industry that uses security technology to provide security servicesto society. Systematic design, service and management.（安全管理）单位：姓名：日期：编号：AQ-SN-0353矿山安全技术 I Mine Safety Technology 矿山安全华南地区、西南地区和华北大部地区的石炭-二叠纪煤矿区普遍存 在，这些煤矿区的瓦斯抽放问题突出，严重影响到煤矿的安全高效 生产。
2、因此，需要组织科研单位，专门研究软煤层瓦斯抽放的专用 钻机和施工工艺。（5）加强煤层气（瓦斯）开发的工业性试验研究工作经过多年的研究试验，我国已建立了煤层气形成、赋存、产出 机理及其控制影响因素等一整套基础理论，施工了 290余口评价井 和开发试验井，摸清了资源家底及其分布规律，圈定出了有利开发 区块，初步形成了一套勘探、评价和开发技术，在无烟煤煤层气开 发方面取得突破，在煤矿井下瓦斯抽放方面取得长足进展。因此， 目前我国已具备条件，通过出台支持和鼓励性的政策，推动现已取 得的煤层气技术成果集成，高起点地开展煤层气（瓦斯）开发工业 性试验研究，来突破制约煤层气商业化开发技术瓶颈，用成功的事 例
3、展示开发和利用煤层气（瓦斯）不仅可以解决煤矿安全生产领域 的突出问题，而且也具有较为明显的投入产出效益，推动煤层气（瓦 斯）开发利用产业的迅速兴起。矿山安全技术 I Mine Safety Technology矿山安全（6）加大政策支持力度，鼓励煤层气（瓦斯）开发和利用国家应借鉴国际开发煤层气的成功经验，尽快制定相关经济鼓 励政策，调动企业和社会开发和利用煤层气（瓦斯）的积极性，如 对煤层气（瓦斯）开发免征资源税、所得税、增值税等，提供低息 贷款；对煤层气（瓦斯）生产每立方米给予一定的资金补贴；对煤层 气（瓦斯）发电以类似开发风能的价格进行优惠优价收购；用国债 支持企业投资建设输配管网；按市场
4、化交易原那么建立甲烷减排激励 机制。XXX图文设计本文档文字均可以自由修改第10页矿山安全技术 I Mine Safety Technology 矿山安全加快煤矿区煤层气开发是治理煤矿瓦斯灾害的根本途径（标准版）说明：安全技术防范就是利用安全防范技术为社会公众提供一种安全服务的产 业。既然是一种产业，就要有产品的研制与开发，就要有系统的设计、工程的 施工、服务和管理。可以下载修改后或直接打印使用。煤层气是生于煤层并主要以吸附状态储集于煤层中的一种非常 规天然气，在煤矿俗称为瓦斯，其主要成分是甲烷。一方面，俗称 瓦斯的煤层气是造成煤矿瓦斯爆炸、煤岩体突出的灾害性气体和引 起全球气候变暖的强烈温室
5、性气体；另一方面，它也是一种洁净的 新能源。我国虽然石油天然气资源短缺，但是煤层气资源非常丰富，资 源总量高达31. 46万亿立方米，居世界第二位，与我国陆上常规天 然气资源量相当。我国是煤炭资源大国，也是采煤大国。煤炭是我国的第一能源, 长期以来在一次能源生产和消费构成中均占2/3以上，为国民经济 的快速开展提供着主体能源保障。在未来相当长时期内，我国以煤矿山安全技术 I Mine Safety Technology矿山安全为主的能源供应格局不会改变。但是，由于我国地质构造条件复杂, 高瓦斯矿井和煤与瓦斯突出矿井众多，在国有重点煤矿中约占45%, 煤矿瓦斯爆炸事故时有发生，每年因瓦斯爆炸死亡
6、约2000人，尤其 是近期连续三次发生的大平、陈家山和孙家沟煤矿重特大瓦斯爆炸 事故，给人民生命财产造成极为严重的损失。随着矿井不断向深部 延伸采和开采规模的加大，瓦斯灾害更加严重。显然，瓦斯已成为 威胁我国煤炭高效安全生产的关键因素。止匕外，作为世界上最大的煤炭生产国家，我国每年由于采煤向 大气中释放的煤层甲烷量高达100亿立方米，占全球同样来源的46%, 不仅浪费了巨大的能源,也造成全球大气环境污染。因此，加快我国煤层气开发利用步伐，开展煤层气产业，对于 防治煤矿瓦斯灾害、利用洁净能源、保护大气环境具有重要意义。 为此，提出如下建议：(1)从安全、能源、环保三个方面考虑，本着远近结合、目标
7、 各有侧重的原那么，认为在当前和今后一段时期内，我国煤层气开发 利用工作应实行两条腿走路：一是要加快煤矿区煤层气开发利用工矿山安全技术 I Mine Safety Technology 矿山安全作，二是继续开展煤矿外远区或煤炭未开发区的煤层气勘探开发利 用工作。煤矿区煤层气开发的目的，侧重短期内尽快改善煤矿生产安全 条件为目的。即围绕煤矿生产，采取一切可以采取的措施手段，在 采煤前尽可能短的时间内快速有效地降低煤层和围岩中瓦斯含量， 使原本高瓦斯的矿井转变为低瓦斯的矿井，建立本质安全型煤矿， 防治瓦斯灾害，保障煤炭安全高效生产。煤矿外远区或煤炭未开发区煤层气勘探开发，侧重能源开发、 规模化长期
8、生产煤层气，获取商业利益为目的。即通过勘探选区寻 找到煤储层条件较好、有煤层气开发潜力的有利区块，进行地面大 规模开发，建成商业化煤层气生产基地，通过售气获取直接经济效 益，并为未来10年后建设的煤矿创造安全生产条件。（2）煤矿区煤层气开发，应改变单一的井下瓦斯抽放方式，采 用地面井下相结合，地面预采、地面采动开采和井下瓦斯抽放多种 采抽方式并举的立体开发模式，来提高煤层气（瓦斯）采抽强度和 采抽率，在掘进采煤前最大程度地降低煤层中煤层气（瓦斯）含量。矿山安全技术 I Mine Safety Technology 矿山安全井下瓦斯预抽，由于受巷道或回采工作面的空间和“抽、掘、 采”生产接续决定
9、的抽放时间限制，难以到达设计的抽放程度，煤 体瓦斯含量也难能降到安全开采指标以下。显然，仅靠单一井下抽 放方式是不够的，应该引进煤层气地面开发方式和技术。煤矿区煤层气地面开发，可分为两种开发方式。一是地面预采 方式，包括地面垂直压裂井、垂直裸眼洞穴井、分支水平井、羽状 水平井四种开发技术。其优点是能在采煤前提前很早时间长时间预 抽目标煤层煤层气，降低煤层的原始煤层气含量。二是地面采动开 采方式，包括地面采动区井开发技术。其优点是能在采煤中利用采 动形成的“竖三带”中裂隙带产生的高渗透率，开采上覆邻近煤层 和围岩层中解吸释放出的煤层气，以及采空区集聚的煤层气，使它 们通过从采动区井中直接排除，大
10、大减少它们向工作面涌入量，缓 解通风系统排放瓦斯的压力。这种技术对于随着开采深度和生产强 度加大、瓦斯涌出量日益增加、风排瓦斯能力有限的煤矿来说，尤 为重要。当然，不同开发方式和技术都有一定的适用性和局限性。(3)煤矿区煤层气开发，必须针对各矿区具体的地质构造条件矿山安全技术 I Mine Safety Technology 矿山安全和煤储层特征，因地制宜地选择适合对路的开发方式和技术，才能 取得预期的开发效果。我国地质构造条件复杂，成煤时代多，煤矿区分布广，煤储层 特征差异大,典型类型有正常煤体结构的硬煤层和构造煤发育的软 煤层两种。显然，前者比后者的采抽性好。煤矿区煤层气开发不能像 煤矿外
11、远区或煤炭未开发区煤层气开发那样，专门寻找采抽性好的 构造煤不发育的硬煤层进行开发。它不管是构造煤不发育的硬煤层 还是构造煤发育的软煤层，采抽性好还是不好，为了安全生产都必 须想法设法进行开采，没有选择余地，面临的问题更复杂，解决难 度更大。当然，不同的煤储层类型，选用的开发模式是不同的，预 期的采抽产能和效果也不一样。在正常煤体结构的硬煤层的煤矿区，如山西省沁水煤田内的晋 城、阳泉、沁源矿区，河东煤田柳离矿区，辽宁省铁法煤田，陕西 省黄陇煤田焦坪矿区（内有陈家山矿）、黄陵矿区、彬长矿区，甘肃 省华亭矿区等等，可采用地面的采煤前预采、采煤中采动区开采和 井下瓦斯抽放三种开发方式。矿山安全技术
12、I Mine Safety Technology 矿山安全一是在地面，采用与煤矿外远区或煤炭未开发区相同的开发技 术，即垂直压裂井、分支水平井和羽状水平井进行采前煤层气开发。 在煤储层渗透率高的矿区，可直接采用地面垂直裸眼洞穴井开发方 式，这种方式在美国的粉河盆地(powderriverbasin)普遍使用， 单井日气产量2000m3左右。我国北侏罗纪和东北白垩纪、第三纪煤 田，煤层厚度大，成煤后构造变形小，地质构造简单，裂隙网络保 存较好，煤储层渗透率可能大，地质条件和煤储层特征与美国粉河 盆地的相类似，可尝试地面垂直裸眼洞穴井开发方式。二是在采煤过程中，利用在地面预先施工好的采动区井抽采煤
13、 层气。三是在井下，除了常规的瓦斯抽放技术外，采用大直径长距离 水平钻孔抽放技术,实现本煤层和顶板高位孔的高效瓦斯抽放。在构造煤发育的软煤层的煤矿区，如重庆直辖市的松藻，江西 省丰城，安徽省淮南、淮北，河南省平顶山、焦作、鹤壁，陕西省 韩城等矿区，煤储层渗透率低，采抽性差，假设采用地面垂直压裂井、 分支水平井和羽状水平井进行采煤前预采，气产量低，采抽效果不矿山安全技术 I Mine Safety Technology 矿山安全好。因此，不宜采用地面预采的开发方式，而只能采用井下瓦斯抽 放方式和地面采动区井开发方式，引起是应加大井下顶板大直径高 位抽放钻孔的使用。（4）加大科技投入力度，加快研究
14、和推广先进实用的煤层气采 抽新技术新装备，进一步提高煤层气（瓦斯）的采抽效率。当前，我国煤层气（瓦斯）开采存在的主要问题是:正常煤体结 构的硬煤层的高效采抽和构造煤发育的软煤层的有效采抽。急待重 点研究的内容：一是地面水平井技术与装备，包括分支水平井和定 向羽状水平井技术与装备的研究；二是井下履带行走式大直径长钻 孔钻机及定向钻进工艺研究；三是构造煤发育的软煤层和顶板软岩 层的瓦斯抽放钻孔机及钻进护孔技术研究。美国近几年来在煤层气开发技术方面取得新进展的主要标志之 一是，适合低渗透率煤储层特点的煤层气地面水平井开发技术及专 用装备，在勇士盆地、圣胡安盆地和Cherokee盆地等相继得到成功 应
15、用，取得了很好的效果。尤其是CDX公司开发的煤层气定向羽状 水平井开发技术，受到广泛关注。该项技术的特点是，较短时间矿山安全技术 I Mine Safety Technology矿山安全内，使煤层的气含量和储层压力快速下降，煤层气采收率高，三年 采出控制区内75%以上煤层气；最大限度地沟通裂缝通道，泄气 面积大，单井产气量高，在WestVirginia的低渗透煤层高达3. 40 5.66万m3/5开发井数少、综合钻井本钱低；投资回收期短、 效益好，投产后1012个月即可收回本钱；有利于环境保护。由 此可见，定向羽状水平井技术，在正常煤体结构的硬煤层的煤矿区, 是采煤前预先地面高效采出煤层气、大范围快速降低煤层气含量、 治理瓦斯灾害的有效手段，也是低渗透率煤储层煤层气开采技术的 一次革命性进展，与采用射孔完井和水力压裂增产的常规垂直井相 比具有极大优越性，在我国将有着良好的应用前景。因此，应尽快 组织研究、引进煤层气定向羽状水平井开发技术与装备，选择合适 地点开展先导性试验。在构造煤发育的软煤层中施工瓦斯抽放钻孔一直是个难题。因 地应力大、瓦斯压力大、煤层松软，顺煤层打钻时出现塌孔、卡钻 和抱死现象，钻孔打不深，一般3080ni,成孔率低，瓦斯抽放效率 低，抽放效果差。我国地质构造条件复杂，构造煤发育的软煤层在