瓦斯抽放創新

1、我國煤層氣產業發展報告

葉建平

作者簡介:葉建平,男,1962年生,教授級高工,中聯煤層氣有限責任公司總經理助理,中國煤炭學會煤層氣專業委員會秘書長,主要從事煤層氣勘探開發科研工作。地址:北京市東城區安外大街甲88號(100011),電話:(010)64265710,E-mail:[email protected]

(中聯煤層氣有限責任公司 中國煤炭學會煤層氣專業委員會 北京 100011)

摘要:分析了煤層氣勘探、開發、利用現狀,梳理了煤層氣勘探開發技術進展,對我國煤層氣產業發展進行了基本評估。認為當前我國煤層氣勘探快速推進,探明儲量顯著增長;煤層氣產能規模擴大,產銷量同步上升;煤層氣產業初步形成,煤層氣成為天然氣的最現實的補充能源;煤層氣技術有力支撐產業發展,技術瓶頸依然存在。

關鍵詞:煤層氣 勘探開發技術 產業發展

China's Coalbed Methane Instry Development Report

YE Jianping

(China United Coalbed Methane Co., Ltd., Beijing 100011, China)

(Coalbed Methane Specialized Committee, China Coal Society)

Abstract: This report analyses the current situation of CBM exploration, development and utilization,combs the technical progress of CBM exploration and development,meanwhile,it makes basic assessment of China's CBM instry development. China's CBM exploration has been making rapid progress at present. The proved reserves has increased notably. The CBM proction capacity scale has enlarged. Both proction and sales have risen. CBM instry has formed preliminarily. CBM has becomeg the most realistic supplement energy of natural gas. CBM technology gives strong support to CBM instry; however,technical bottlenecks still exist.

Keywords: Coalbed Methane; technology of exploration and development; instry development

我國煤層氣開發已經步入產業化初期階段。煤層氣地面開發產量2005年達到1.7億m3,2009年達到10.1億m3,預計2015年將達到100億m3,因此煤層氣產業步入快速發展軌道,成為現實的天然氣的補充資源。本文簡要報告近年來我國煤層氣勘探、開發、利用發展情況和技術進展狀況。

1 煤層氣勘探快速推進,探明儲量顯著增長

近兩年,我國煤層氣勘探進度明顯加快,探明儲量顯著增長。據不完全統計,到2011年6月底,全國煤層氣鑽井總數5942口。到2010年底為止,我國已累計探明煤層氣儲量2902.75億m3,新增探明儲量近1121.55億m3,占總量的39%。「十一五」探明了千億立方米大氣田。我國煤層氣探明儲量區分布較集中,共11個區塊,主要分布在沁水盆地南部和鄂爾多斯盆地東南部,如沁水盆地南部潘庄、成庄、樊庄、鄭庄、棗園、長子等區塊,鄂爾多斯盆地東緣三交、柳林、鄉寧-吉縣、韓城等區塊。如表1,沁水盆地探明儲量2007.69億m3,佔69.17%;鄂爾多斯盆地煤層氣探明儲量817.76億m3,佔28.17%。其他地區佔2.66%。探明儲量成為這些地區煤層氣產業發展強大的基礎。但是,相對全國36.81萬億m3的資源量而言,我國煤層氣資源探明率很低,僅8‰。廣大地區煤層氣勘探潛力尚不明朗。

表1 全國煤層氣探明儲量分布情況

沁水盆地作為我國特大型煤層氣田,勘探潛力巨大。山西組3號煤層和太原組15號煤層厚度大,分布穩定,含氣量高,滲透性在全國相對最好,煤層氣可采性良好。除了已探明的南部區塊以外,柿庄南和柿庄北、馬璧、沁南、沁源、壽陽、和順、上黃崖等區塊均屬於煤層氣富集區和極有利目標區。壽陽區塊不同於晉城地區,它以太原組15號煤層作為目的層,經過多年勘探,已獲得經濟單井產量的突破,韓庄井田多口煤層氣井產量達到1000m3/d以上,近期將可以提交探明儲量。陽泉鑽井461口,日產量15萬m3,獲得商業化生產的產能。

鄂爾多斯盆地東緣具有較好的含煤性、含氣性和可采性,渭北區塊的韓城—合陽井區、臨汾區塊的午城—窯渠井區、呂梁區塊的柳林—三交井區、呂梁區塊的保德—神府井區是4大煤層氣富集區,也是鄂爾多斯盆地東緣煤層氣勘探開發有利區。鄂爾多斯盆地東緣資源探明率和資源轉化率、勘探程度均較低,煤層氣勘探開發前景廣闊,具有商業化產氣能力和形成大型煤層氣田的條件,必將成為全國煤層氣規模化、產業化、商業化運作的「甜點」區。

除了上述地區以外,在黑龍江依蘭、雲南老廠、貴州織金、四川綦江、安徽淮北、新疆准噶爾盆地南部、陝西彬縣等地區相繼取得勘探突破。

黑龍江伊蘭區塊煤層埋深700m左右,厚16m,含氣量8~10m3/t,長焰煤,蓋層油頁岩厚80m。黑龍江煤田地質局2011年在伊蘭區塊鑽井4口,YD-03、YD-04兩口煤層氣生產試驗井,經排采,兩口井日產氣量均在1500m3/t左右,達到了工業氣流的標准,標志著黑龍江低階煤煤層氣開發的有效突破。

彬長煤業集團在鄂爾多斯盆地中生界彬長區塊鑽1口水平井,日產氣5600m3。

內蒙古霍林河地區中石油煤層氣經理部在華北二連盆地霍林河地區施工霍試1井,日產氣約1300m3;進行了勘查研究,取得一定的進展。

依蘭、彬長和霍林河區塊的勘探成功,標志著低階煤煤層氣勘探取得了初步的成功,意義深遠。

四川川南煤田古敘礦區大村礦段煤層氣地面抽采試驗取得了歷史性突破。DCMT-3煤層氣試驗井平均產量1160m3/d,一年多累計產氣超過50萬m3。之前的DC-1井、DC-2井產氣量均達到了500~1000m3/d。初步認為大村礦段煤層氣具有較好的商業開發前景。該區煤層氣井的排采試驗成功,意義重大,將為川南煤田低滲透、薄煤層、大傾角、高應力等特點地區的煤層氣勘探開發提供技術和經驗。

雲南老廠施工5口井先導性試驗井組,壓裂後,發生自流現象,經過初期排采,產量逐步上升,顯示良好勘探潛力。

安徽淮北礦業集團2008年以來在蘆嶺淮北Ⅲ1、Ⅲ2采區共施工12口「一井三用」井的壓裂階段試驗,各井大部達到800m3左右,也有個別高產井,如LG-6井最高日產量曾到3000m3以上,穩產1200m3左右。中聯公司對外合作項目和煤炭科工集團西安研究院分別在淮北宿南向斜的先導性試驗相繼取得商業產量,預示著具有良好的勘探潛力。

全國其他地區的煤層氣勘探工作也如火如荼地展開。如貴州織金—納雍、陝西延川南、山西和順、山西沁源新疆准噶爾盆地南部等地區,初步勘探實踐表明具有良好的煤層氣勘探潛力。

上述可知,在沁水盆地南部高階煤煤層氣開發成功後,中階煤和低階煤煤層氣勘探也正在逐步取得成功。

在煤層氣勘探同時,廣大研究人員開展了大量的煤層氣富集規律和地質控制因素研究,進行了煤儲層孔隙性、滲透性、吸附解吸擴散、力學特性、變形特性等廣泛研究,進行不同煤級煤的煤層氣成藏特徵和選區評價研究。這些地質和儲層特徵的基礎研究有力支撐了煤層氣基礎理論的形成和發展。

2 煤層氣產能規模擴大,產銷量同步上升

「十一五」期間,煤層氣進入產業化發展階段,煤層氣產能規模擴大,產銷量同步上升。以中聯公司沁南煤層氣開發利用高技術產業化示範工程、中石油華北煤層氣分公司沁南煤層氣田煤層氣開發項目和晉城煤業集團煤礦區煤層氣開采項目等商業化開發項目竣工投產為標志,我國煤層氣開發快速步入產業化初期階段,煤層氣開發處於快速發展階段。我國現有生產井3200口,到2010年全國地面煤層氣產能達到25億m3,產量15.7億m3,利用量11.8億m3,利用率78%。井下煤層氣抽采量69.6億m3,利用量21.9億m3,利用率相對較低,31.5%。2011年地面開發產量將達18~22億m3,見表2。地面煤層氣產量在近五年呈數量級增長,2005年1億m3,2009年達到10.1億m3,預計2015年將達到100億m3。煤層氣產量主要來自沁水盆地南部,佔96%,少量產自韓城、阜新和柳林、三交地區。

目前進入商業性開發地區包括山西沁水盆地南部、陝西韓城、遼寧阜新。具備進入商業性開發地區包括山西三交、柳林、大寧—吉縣、陽泉、壽陽。

表2 全國主要煤層氣田煤層氣生產情況(不完全統計)

說明:投產井數包括已產氣井和未產氣井。

3 煤層氣技術有力支撐產業發展,技術瓶頸依然存在

技術進步是煤層氣發展的源動力,這已被國內外的勘探開發實踐所證實。「十一五」期間在煤層氣增產改造技術的試驗和研究取得了有效突破,針對不同儲層參數研製了適宜的壓裂液、壓裂工藝等。鑽完井技術、地面集輸技術、煤礦區煤層氣抽采技術等方面均有創新性成果。當前最顯著的技術進展就是煤層氣水平井鑽完井技術、煤層氣水平井分段壓裂技術發展。

3.1 煤層氣水平井鑽完井技術

煤層氣水平井地質和工程影響因素認識顯著提高。煤層氣水平井、多分支水平井的地質條件局限性強,要求構造相對簡單,斷層少、地層平緩起伏小;煤層發育穩定、煤層硬度大結構完好;煤層鑽遇率高,避免鑽探溝通含水層;水平井眼軌跡按上傾方向布置,有利排水降壓產氣;水平井眼長度盡量長,分支水平井間距適中,與煤層滲透性相匹配。

煤層氣水平井井型設計多樣。根據地形地貌、地質條件和儲層滲透性,設計「U」型井、「V」型井、川字型井、叢式井(兩層煤層的雙台階水平井)等,在柿庄南、柳林獲得成功。

多分支水平井的工藝技術、關鍵工具實現國產化。多分支水平井鑽井實現一個井筒鑽多翼分支井,提高了鑽進效率和有效排泄面積。在「863」項目支持下,地質導向裝置實現國產化,並取得良好應用效果。

借鑒頁岩氣完井技術,開始進行了煤層氣水平井分段壓裂技術的試驗,並在三交區塊獲得成功。目前在柿庄南區塊繼續進行該項技術的試驗應用。

煤層氣多分支水平井修井一直是一項難題,現在開始探索性試驗,包括分支井段井眼坍塌的診斷、二次鑽井導向和儲層傷害控制等。

研究結果表明:水平井煤層段採用PEC篩管完井能有效保護井壁穩定性,減少井眼坍塌,即便排采過程中井眼發生局部垮塌,篩管仍能為煤層氣、水提供良好的流動通道;充氣欠平衡鑽井技術可有效減少煤儲層的污染和損害,保護煤儲層;沿煤層頂/底板鑽水平井可有效避免粉煤、構造煤等井壁穩定性問題,定向射孔分段壓裂可有效溝通煤儲層,釋放儲層應力,實現煤層氣的開采。通過對井眼軌跡和鑽井工藝參數進行優化設計,可增大煤層氣降壓解吸范圍,加快煤層氣解吸,並減少煤儲層傷害。

3.2 新型壓裂液研究方興未艾,成果豐碩

研究壓裂液對儲層傷害機理,根據煤中化學元素組成,研製含有粘土防膨劑的壓裂液及活性水,降低對煤層氣解吸附傷害。

研究認為嵌入傷害和煤粉堵塞裂縫是影響煤儲層長期導流能力的主要影響因素,施工中可採取增加鋪砂濃度、加大支撐劑粒徑、加入分散劑懸浮煤粉等方法。

通過重大專項攻關研製了新型低傷害高效清潔壓裂液,特點是分子量小,300~400;粘度較高,15.0mPa·s;殘渣較少;煤層傷害率低,11.5%;摩阻低,約為清水的30%。研製了新型煤粉分散活性水壓裂液,煤層傷害率低,11.8%,使煤粉在壓裂液中均勻分布,避免施工壓力過高,在返排時,煤粉隨著液排出,避免堵塞裂縫通道。研製了高效適宜的氮氣泡沫壓裂液。

3.3 低密度固井液減少了固井水泥對儲層的傷害

通過重大專項攻關,針對煤儲層井壁易坍塌、鑽井液易污染煤儲層等難題,研發出了中空玻璃微球低密度鑽井液體系。該鑽井液具有良好的流變性和濾失性,泥餅薄而緻密。同時具有很好的抗溫性、抗污染性能、防塌性能、沉降穩定性和保護儲層作用。研製了超低密度水泥漿體系:確定了超低密度水泥漿體系配方。該配方在40℃,24h時抗壓強度達到8.04MPa(超過預期7MPa指標)。在沁南柿庄南區塊成功進行了現場試驗,有效防止了液體對煤儲層的污染。

研製了一種應用於煤礦井下瓦斯抽采孔的可降解鑽井液,生物酶降解加鹽酸酸化的雙重解堵措施可有效地清除可降解鑽井液對煤層氣儲層的傷害,並能恢復甚至提高煤岩氣體滲透率。

開展了煤層氣鑽井井壁穩定機理及鑽井液密度窗口的確定的研究。

3.4 地面集輸工程技術有效增大集輸半徑,實現低成本建設

沁南煤層氣開發利用高技術產業化示範工程,研究設計了「分片集輸一級增壓」煤層氣田地面集輸技術,亦稱「枝上枝閥組布站」工藝技術,使煤層氣集輸半徑增大到13km以上。新技術的應用取消了傳統技術中需要建設的無數個有人值守的站,最重要的是極大地改善了流體流動環境,簡化了工藝流程,節省了投資成本。採用汽油煤層氣兩用燃氣發動機新裝置,代替抽油機動力系統,采氣管線採用聚乙烯管(PE管)新材料,節省了工程建設投資。

沁水盆地煤層氣田樊庄區塊採用單井進站方式、增壓工藝及壓力系統優化等地面集輸工藝的優化技術。煤層氣水合物防治技術、低壓輸送不注醇集氣工藝、多井單管串接技術、低壓采氣管網管徑的確定、新型材料聚乙烯管(PE管)和柔性復合管的應用等采氣管網優化技術。提出煤層氣田「標准化設計、模塊化建設」,煤層氣田集氣站建設核心是「四統一、一和諧」,即:統一工藝流程、統一設備選型、統一建設標准、統一單體安裝尺寸,保持平面布置與當地環境的和諧發展,實現集氣站功能統一,操作統一。

數字化氣田建設,實現了基於無線、光纜、電纜等多種通訊方式在SCADA系統中的融合,成功地降低了煤層氣田信息化建設和維護過程中自控系統的投資,適合了煤層氣井地處偏遠、井多、井密、低壓、低產等特點。

3.5 煤層氣排采生產技術

實踐表明,合理的排採制度和精細的排采控制是煤層氣井排采技術的核心,定壓排採制度適用於排采初期的排水降壓階段,定產排採制度適宜於穩產階段,分級平穩連續降壓是精細的排采控制的核心。

通過對柳林煤層氣井的井下管柱及地面流程設計,引入無級數控抽油機、永久監測壓力,較好地完成了排採的施工及資料錄取的要求,為該區的大規模開發奠定了基礎。

研究煤層氣動液面高度的合理區間及降低速率對開采過程中有效保持井周應力的合理分布,維持或提高儲層滲透率,具有十分重要的意義。

煤層氣井不同階段的產能方程和煤層氣藏井底流壓修正後的計算公式,確定煤層氣井的生產壓差,為煤層氣井合理生產壓差的確定和正常排采提供了技術支撐。

3.6 煤層氣利用技術

煤礦開采過程中排放出大量低濃度煤層氣,提純利用這部分煤層氣對我國能源開發利用和環境保護意義重大,其難點是如何經濟高效地分離CH4和N2。

採用低溫精餾法分離提純,分離低濃度含氧煤層氣中氧氣、氮氣,在陽泉石港礦建成年產2萬噸液化(LNG)瓦斯的工廠,在陽泉新景礦神堂嘴建設年產2000萬m3低濃度提純壓縮(CNG)瓦斯工廠,為陽泉市公交車、計程車提供城市低成本壓縮瓦斯,以氣代油。

採用變壓吸附法實現低濃度瓦斯的分離和凈化。該技術2011年3月已在陽泉進行試生產,2011年底5000萬m3CNG工業化生產線將投產。

在國家科技重大專項支持下,中科院理化所和中聯煤層氣公司合作成功研製了10000m3撬裝液化裝置,該項成果適合煤層氣單井產量低特點,將直接在煤層氣井場實現煤層氣液化利用。

3.7 技術仍然是煤層氣勘探開發的瓶頸

煤層氣高滲富集區預測缺乏成熟理論指導,或者說我國煤層氣勘探開發理論還不成熟。

除了沁南以外,我國大部分勘探區煤層氣單井產量低,同一地區單井產量差異大,除了地質和儲層條件外,鑽完井技術和增產改造技術有待試驗形成。如何針對復雜多裂縫煤層特徵,增大鋪砂面積,有效提高儲層導流能力,提高單井產量,是面臨的增產改造的關鍵問題。

水平井、多分支水平井如何控制保持井壁穩定、防止井眼坍塌,高地應力、松軟儲層條件的鑽井完井技術,有待進一步探索試驗。

深煤層高地應力、低滲條件下儲層物性變化,以及由此帶來的鑽井、完井、增產改造技術和工藝參數的一系列變化,是亟待研究的方向。

4 煤層氣產業初步形成,煤層氣成為天然氣的最現實的補充能源

煤層氣主要通過管道輸送到用戶,約佔85%~90%,少部分採用液化天然氣和壓縮天然氣形式輸送。目前建成煤層氣管道包括端氏—博愛管道、端氏—沁水八甲口管道、晉城煤業集團西區瓦斯東輸管道等,年輸送能力50萬m3。正在建設的韓城—渭南—西安管道、昔陽—太原管道,輸送能力30萬m3。

煤層氣用戶主要為西氣東輸管道用戶,其次向山西省內及沁水煤層氣田周邊省份河南、河北等省供氣,以及韓城、阜新等煤層氣所在地城市供氣。廣泛用於城市燃氣、工業鍋爐燃氣、汽車加氣等天然氣市場。2010年底,我國井下、地面煤層氣產量達到85.3億m3,約占天然氣產量946億m3的9%。煤層氣已成為當地天然氣的最現實的補充能源。

5 煤層氣產業發展展望

根據我國「十二五」煤層氣(煤礦瓦斯)開發利用規劃,「十二五」末,我國煤層氣產量將達200億~240億m3,其中,地面開採煤層氣100億~110億m3,井下瓦斯抽采量110億~130億m3。煤層氣探明地質儲量將進入快速增長期,到2015年,新增探明地質儲量10000億m3。因此煤層氣將在「十二五」進入快速發展軌道。一是通過「十一五」發展,積累了較好的技術基礎和儲量基礎;二是中石油、中石化、中海油等大公司的積極投入,勘探和開發資金有了根本保證;三是國家科技重大專項的持續支持,為煤層氣勘探開發利用科學技術攻關奠定了堅實基礎,為產業目標實現提供了有力的技術支撐。

感謝趙慶波教授提供相關統計資料。

參考文獻

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2、怎樣搞好煤礦安全質量標准化？

一、強化四個意識。

二、加強「雙基」工作，抓好礦井這個主體。

三、突出重點，抓好「一通三防」這個關鍵環節。

四、求真務實，注重實際效果。五.以點帶面，穩步推進。

3、促進我國煤層氣產業發展的建議

目前，我國煤層氣產業正處於發展的起步階段，亟待政府的培育、扶持與引導。為實現煤層氣產業化、規模化發展，有效解決煤礦安全生產問題，應當堅持科學發展觀，在體制、機制和政策上創造更多、更加有利於煤層氣產業發展的條件和機會。為此，提出促進我國煤層氣產業發展的建議如下：

（一）大力加強煤層氣基礎理論研究

借鑒國外先進的理論經驗，在常規天然氣地質學的理論和方法啟發下，通過典型煤層氣藏的詳細解剖，研究煤層氣藏的形成過程與非均質性，總結煤層氣富集成藏規律；完善煤層氣藏數值模擬技術；研究關於煤層氣藏「工業指標」的問題，建立煤層氣藏描述的方法和參數體系。從而構建起較完備的煤層氣藏理論，為預測煤層氣高滲富集區、指導勘探開發和煤礦瓦斯抽放提供理論依據。

我國無煙煤數量多，分布廣。應從煤變質作用類型、變質程度、構造變形等不同方面對其機理進行深入研究，揭示無煙煤儲、滲性能的控制因素，提出相應的預測方法。我國東北、西北低煤級煤層氣資源豐富。通過對低煤級煤的孔隙結構、吸附能力、生氣量和煤層氣賦存方式等一系列問題進行系統研究和分析，形成對低煤級煤層氣資源評價與勘探開發的新思路和新方法，為尋找相應的解決途徑、調整勘探部署提供科學依據。這樣可「激活」低煤級煤中豐富的煤層氣資源，開拓我國煤層氣資源開發新領域。這不僅對發展和豐富煤層氣基礎理論具有重要意義，而且對開發無煙煤、低變質煤中的煤層氣資源具有指導作用。

（二）開展煤層氣勘探開發關鍵技術攻關

煤層氣開發的經濟效益需要以高新技術作保障，高新技術含量已經成為衡量煤層氣開發項目成敗的重要指標。加大對煤層氣勘探開發關鍵技術的科技攻關，將儲層無污染的鑽井技術、高效壓裂技術、定向井和羽狀井技術以及注氮和二氧化碳置換增產、煤礦瓦斯抽放等主要技術列入國家重大基礎研究項目計劃、國家五年攻關計劃、國家自然科學基金重點研究項目計劃，優先安排，從而形成適合我國煤層氣地質特點的配套工藝技術，促進我國煤層氣產業的形成與發展。

（三）加大對煤層氣勘探開發的投入

制定煤層氣勘探開發規劃、產業發展規劃和產業扶持政策。統一管理和協調煤層氣勘探開發工作，關注煤層氣開發的宏觀布局。對重點有利區和煤層氣示範項目加大資金投入，落實生產項目，加大勘探開發實物工作量，爭取在5～10年內部署煤層氣開發井10000口以上。積極引導商業性投入，廣泛吸引社會各方面資金。將對煤礦瓦斯抽放與利用的研究開發列入中長期科技發展規劃，重點支持高效煤層氣經濟抽采技術的開發及相關應用基礎理論的研究，每年列入專項科研項目，撥付專項費用，集中加大煤層氣的科技投入，以煤層氣科技的創新帶動煤層氣生產上的突破。

（四）加大長輸管網等基礎設施建設

制訂和出台天然氣（含煤層氣）長輸管網法規政策，實現氣田、管網、利用的獨立運營模式，加強政府監管，實行市場准入制度，遏制壟斷。無論天然氣還是煤層氣，只要質量達標、價格合理，就可以自由地售出並輸入該管網，這樣就可以解除外國合作者對投資煤層氣勘探開發的後顧之憂。煤層氣發展形成規模後，就應同天然氣一樣走向市場，需要統籌考慮煤層氣和天然氣兩種資源與市場的配置，通過管網把資源和市場聯系起來，推動煤層氣的發展。

加強沿「西氣東輸」、「陝京一線」、「陝京二線」干線附近煤層氣儲運集輸設施的建設，為煤層氣產業下游市場的發展提供基礎條件。雖然煤層氣與天然氣可以混輸，但產出的煤層氣到達地面後一般為低壓，藉助「西氣東輸」主管線進行運輸，必須多級加壓，導致煤層氣生產成本大幅增加，可以通過適當增建一些採用聚乙稀製成的煤層氣專用輸氣管線予以解決。

（五）建立煤層氣開發利用示範工程

我國煤層氣地面開發試驗已從單井評價向井組試驗過渡，一些煤層氣開發項目已顯示出商業化開發前景。我國煤層氣開發應採取新區與老區相結合、重點突破的原則，首先在資源條件好、勘探程度較高的沁水和鄂爾多斯盆地，集中力量開發，使煤層氣生產能力在近期內有較大程度的提高，並在開發利用方面形成突破，並建立井下煤層氣抽放示範項目，煤礦區采動區地面鑽井煤層氣開發示範項目以及煤層氣發電示範項目，帶動煤層氣產業的發展。在國家科技攻關等重大項目中單獨立項，建立一批煤礦區煤層氣開發示範工程。

根據目前勘探成果，建議首先支持沁水盆地南部煤層氣開發利用高技術示範工程。在已經獲得煤層氣探明儲量的346km2范圍內，已鑽井150口，壓裂40口，目前每天產能達到8×104m3左右，並計劃在近5年內部署煤層氣開發井約2 000口，建成年產20×108～30×108m3的大型煤層氣生產區。

（六）出台煤層氣產業發展的優惠政策

煤層氣產業要想得到大的發展，國家有關煤層氣開發利用的政策支持一定要到位。煤層氣開發在某種意義上來說有很大的公益性，國家在勘探、研究和稅費等方面的扶持不可或缺。在煤層氣產業發展的初期，政府資金投入和政策扶持非常必要，美國煤層氣產業的發展歷程表明，政府的經濟鼓勵政策具有決定性作用。建議國家頒布優於常規天然氣開發和對外合作的稅費政策，適用期10～15年。其中包括增值稅為零稅率，所得稅5年免交、5年減半，免交探礦權和采礦權使用費，20年免交資源稅和資源補償費等。安排專項資金重點支持煤礦煤層氣回收利用項目；對煤層氣和煤礦瓦斯抽放利用給予財政補貼，如每抽放1m3煤層氣，給予0.2元補貼，同樣每利用1m3煤層氣，再給予0.1～0.2元補貼。補貼款從企業上交稅款中返還，也不會增加國家財政負擔。通過提供優惠的稅賦政策，鼓勵中小企業和私營企業參與投資和融資，進而保護企業投資煤層氣產業的積極性。

（七）加強煤層氣勘探開發管理

嚴格執行煤層氣資源一級管理，針對目前煤層氣開發利用中缺乏協調，條塊分割嚴重的問題，理清部門、企業之間責、權、利，創造良好的市場運行環境。

對煤層氣資源要實行綜合勘探、綜合開發和綜合利用，在保證國家對煤炭和天然氣正常需求的情況下，建議煤層氣優先於煤炭和常規天然氣勘探開發。對煤層氣生產企業予以同等國民待遇，在體制和機制上，採用市場化運作方式，鼓勵更多的企業進入煤層氣勘探開發領域。建立規范有序、活躍協調的煤層氣開發利用市場，盡快解決煤炭—煤層氣探礦權和采礦權的統一管理和協調機制，從政策和體制上協調煤炭企業、煤層氣企業、石油天然氣企業之間在煤層氣資源管理和開發利用中的利益關系。必須堅持國家為主，地方和企業積極參與支持的政策，共同推動煤層氣產業的發展。同時，嚴格煤層氣對外合作管理，依據標准合同，及時做好煤層氣合作區塊核減工作。完善煤層氣地質綜合勘探開發技術規范、資源量預測評價規范、儲量評定規范以及其它相應的技術規范等。

（八）嚴格煤礦瓦斯抽放利用管理

建議國家對新建高瓦斯煤礦，嚴格做到先採氣後採煤，並依據煤層氣開發程度決定煤礦生產規模和許可證發放。對正在開發的高瓦斯煤礦，採取以抽定產的強制措施，要求煤礦做到限期整改，消除瓦斯爆炸事故，保障國民經濟可持續發展。制定甲烷減排補貼和排放超標罰款法規，鼓勵煤礦企業開發和利用煤層氣，同時，建議政府從技術、政策、法規層面上，引導企業走採煤采氣一體化，建設綠色安全煤礦的路子。保護煤礦區珍貴的煤層氣資源，大幅度減少我國甲烷向大氣排放的數量。

（九）對煤層氣資源進行動態評價

隨著地質認識和勘探開發形勢的不斷變化，對煤層氣資源的認識也應不斷更新，需要開展經常性評價，實現資源評價系統化、制度化、動態化，為制定能源政策和編制國家能源中長期發展規劃，提供重要科學依據。建議以新一輪全國煤層氣資源評價結果為基礎，在煤層氣資源評價系統的支持下，根據勘探新成果和儲量變化，每年對已勘探開發盆地和區帶進行動態評價。對靠近城市群的重點地區煤層氣資源利用潛力和煤層氣資源認識發生較大變化的地區開展重點評價。

4、安全生產工作如何促進經濟發展

如果發生事故，除了造成直接經濟損失，還有間接的經濟損失。搞好安全生產最大限度的控制事故的發生，保證了生產工作的順利進行，就是促進了經濟的發展。

5、煤層氣勘探開發成果

1.全國探明儲量1 023.08×104km2，年產能1.7×108m3

到2005年底，我國已登記煤層氣勘探區塊56個，總面積6.58×104km2。全國共施工地面煤層氣鑽井約600口，在絕大多數區塊內進行了煤層氣資源普查勘探，取得了相應的基礎參數。通過鑽探和試采評價，目前已確定沁水盆地和鄂爾多斯盆地為兩個重點勘探盆地，2001年在沁水盆地南部獲得國家儲委認定的、地面開採的探明儲量754.44×108m3，與此同時，國家儲委批准了鐵法和陽泉礦務局提交的、井下抽採的探明儲量268.64×108m3。沁水盆地南部棗園井組和潘河先導性試驗項目、阜新盆地劉家井組及晉城煤業集團寺河井組已進入煤層氣商業化試驗生產，年產能約1.7×108m3。

2.煤層氣產量以煤礦井下抽采為主，地面鑽井抽采處於勘探和小范圍生產試驗階段

目前全國已有308 對礦井建立了礦井瓦斯抽放系統，2004年抽放總量為18.66×108m3，而全國2004年煤礦通風瓦斯的排放達到140×108m3，平均抽放率13.3%～26.5%。年抽放量超過1×108m3的礦區有7個，分別是陽泉、淮南、水城、盤江、松藻、晉城和撫順，其中陽泉、淮南、撫順3個高瓦斯礦區瓦斯抽放量佔全國的1/3。

我國煤層氣地面鑽井抽采利用，仍處於勘探和小范圍生產試驗階段，尚未進入規模開發。2005～2006年沁水南部地區將形成300～400口生產井，集煤層氣開發與利用於一體，預計形成年產能2×108～3×108m3，形成我國首個先導性開發試驗區。

3.煤層氣基礎地質理論研究取得較大進展

我國的含煤盆地經受了復雜的構造改造，大多數原型含煤盆地支離破碎，面目全非，煤層氣地質條件異常復雜，煤層氣勘探領域的突破迫切需要基礎理論的創新。近年來經過卓有成效的研究工作，我國在沁水盆地、鄂爾多斯盆地等地取得了生產試驗的突破，這些突破給我國煤層氣基礎研究創造了較好的條件。國家「973」煤層氣項目在此基礎上，在煤層氣成因類型及其判識、煤儲層特徵及儲層評價、煤層氣形成動力場研究、煤層氣成藏過程分析和吸附和解吸機理研究等方面取得一些新的認識。

4.煤層氣勘探開發技術取得了實質性進展

煤層氣勘探開發關鍵技術是制約我國煤層氣產業化的一個重要方面。經過幾年勘探試驗，勘探開發技術有了長足的進步，在生產實踐中發揮了巨大的作用。煤層氣欠平衡鑽井技術、多分支水平井技術、氮氣泡沫壓裂技術等在實際應用中取得良好效果，煤層氣壓裂裂縫監測技術、煤層氣測井技術、煤層氣繩索取芯技術均得到了很大的發展。

在煤礦井下抽放工藝技術研究中，在晉城建立了順煤層水平長鑽孔工藝技術，鑽井長度達到1 000 m，煤層氣抽放量得到極大提高，同時建立煤層氣井下抽放與煤炭規模開采聯合開發模式。在煤層氣經濟評價、廢棄礦井煤層氣抽放技術方面也做了探索性研究。

6、瓦斯十五

為落實煤礦安全改造和瓦斯治理工作電視電話會議精神，進一步做好煤礦瓦斯防治工作，有效遏制煤礦瓦斯事故多發的勢頭，我們在總結淮南、陽泉、平頂山、松藻等煤礦瓦斯治理經驗的基礎上，組織編寫了《煤礦瓦斯治理經驗五十條》，現印發你們。請你們抓緊轉發有關部門、單位和各類煤炭生產企業，供在瓦斯防治工作中參考，並結合實際，運用到治理工作當中，逐步形成適合煤礦實際的一整套瓦斯治理的經驗和措施。

煤礦瓦斯治理經驗五十條
（二○○五年三月）
瓦斯綜合治理的基本思想是，貫徹「先抽後采、監測監控、以風定產」的瓦斯治理工作方針，樹立「瓦斯事故是可以預防和避免的」意識，實施「可保盡保、應抽盡抽」的瓦斯綜合治理戰略，堅持「高投入、高素質、嚴管理、強技術、重責任」，變「抽放」為「抽采」，以完善通風系統為前提，以瓦斯抽采和防突為重點，以監測監控為保障，區域治理與局部治理並重，以抽定產，以風定產，地質保障，掘進先行，技術突破，裝備升級，管理創新，落實責任，實現煤與瓦斯共采，建設安全、高效、環保礦區。
一、高投入
（一）瓦斯治理專項資金按噸煤15元提取。
（二）資金投入的重點是，礦井通風系統、瓦斯抽采系統、礦井防滅火系統、綜合防塵系統、安全監控系統等。
（三）堅持瓦斯抽采激勵政策（每立方米獎勵0.06元），開采保護層激勵政策（噸煤補貼工資基金10元），瓦斯抽采巷道和主要風道維修補貼政策（每米補貼2000元和3000元），地測系統創優爭先激勵政策和防止煤炭自燃發火激勵政策。
二、高素質
（四）健全「一通三防」機構，有條件的成立瓦斯和地質相結合的部門。
（五）配齊配強通風副總工程師、地測副總工程師和「一通三防」工程技術人員。「一通三防」人員最低達到技校畢業水平，數量要滿足瓦斯治理需求。
（六）礦井建立防突、抽采、通風、監測監控專業隊伍，石門揭煤工作由防突專業隊伍或石門揭煤專業化隊伍承擔。
（七）瓦斯檢測工與爆破工不得兼職。
（八）加強職業教育，辦好職業技術學院。
（九）建立安全培訓中心，安監局設置安全培訓處，礦井建立三級、四級安教室，區隊建立五級安教室，並配足師資力量。
（十）全員培訓教育實行「五個一」（一日一專題、一周一案例、一月一考核、一月一評比、一月一獎懲）和「三同時」（工人幹部同時參加培訓、同時考試、同時接受獎懲），做到班前培訓全員學，夜校培訓重點學，脫產培訓系統學。
（十一）「三大員」（安監員、瓦檢員、防突員）安全管理准軍事化，享受一線待遇，實行考核淘汰制。
（十二）生產及主要輔助單位職工未經「一通三防」專門培訓考試合格不得擔任班、隊長；特殊工種必須有兩年以上採掘工作經驗，並經培訓合格，持證上崗。
（十三）企業安全檢查工作做到「四個一流」（一流隊伍，一流作風，一流管理，一流素質）。
三、嚴管理
（十四）每年制定關於瓦斯綜合治理工作的決定。
（十五）堅持瓦斯治理「一礦一策」、「一面一策」制度。
（十六）堅持瓦斯濃度按0.8%斷電管理制度。
（十七）實行企業和礦井通風和瓦斯日報兩級審閱制、公司調度每日瓦斯牌板制、現場瓦斯異常情況實時監控制。
（十八）每周剖析一個礦的「一通三防」和防突工作情況。
（十九）堅持月度「一通三防」例會、防突辦公會和礦長月度「一通三防」述職制度。
（二十）實行「一通三防」重大隱患排查制度、「一通三防」督查和防突督導制度。
（二十一）嚴格調度和監控中心值班制度，發現井下瓦斯超限必須在5分鍾內向值班領導匯報，值班領導必須及時做出處理意見。
（二十二）樹立瓦斯超限就是事故的理念，堅持瓦斯超限談話制和分級追查處理制（瓦斯濃度低於3.0%由礦總工程師或安監處長負責追查處理，3.0%及其以上由礦長組織追查處理）。
（二十三）瓦斯治理，地質、掘進工作先行。
（二十四）瓦斯治理工程做到「兩同時、一超前」（瓦斯治理工程與採煤工作面同時設計、超前施工、同時投入使用）。
（二十五）嚴格幹部跟班下井制度，保證各採掘面每班有區、隊長以上幹部跟班。
（二十六）石門揭煤和所有採煤工作面投產前，須經現場驗收，「一通三防」具有一票否決權。
（二十七）實施過地質構造、瓦斯異常帶「五位一體」現場管理措施（即地質人員加強地質預測預報，及時提供預測資料；打鑽人員在鑽進過程中發現異常時立即停機，並及時匯報；掘進施工人員發現地質、礦壓、瓦斯異常時，立即停頭；監控人員保證瓦斯超限時，立即切斷掘進巷道及其回風系統內電源；瓦檢員發現瓦斯異常時，立即撤出人員）。
四、強技術
（二十八）優化通風系統，確保通風系統穩定、可靠。
（二十九）開采布局和巷道布置合理，有突出危險採掘面的回風嚴禁直接經過其它採掘面唯一的安全出口。
（三十）通風設施可靠，永久風門聯鎖，主要風門安裝開關感測器。
（三十一）採用大功率對旋局部通風機和大直徑風筒。
（三十二）優選瓦斯抽采裝備，實現抽采系統能力最大化，做到「大流量、多抽泵，大管徑、多迴路」。地面泵實際抽采流量不小於100立方米/分鍾，井下移動泵實際抽采流量達到40～60立方米/分鍾，管路直徑超過200毫米。應選擇鑽進能力大、鑽孔直徑不小於150毫米的鑽機。
（三十三）強制性開采保護層，做到可保盡保，並抽采瓦斯，降低瓦斯壓力。
（三十四）在突出煤層頂底板掘進的巷道，特別是距突出煤層法距小於20米的掘進巷道，必須採取措施嚴格控制突出煤層層位和地質構造，巷道掘進至少每隔100米要施工地質探測鑽孔控制層位，防止瓦斯異常湧出或誤穿突出煤層。
（三十五）頂、底板穿層鑽孔掩護強突出煤層掘進。
（三十六）以突出煤層瓦斯地質圖為基圖編制防突預測圖，全面反映掘進工程范圍內的煤層賦存、地質構造、瓦斯、巷道布置、防突措施、安全防護設施等有關信息。
（三十七）防止突出煤層採掘面相互之間應力集中的針對性措施定量化。開采突出煤層採掘工作面設計應避免造成應力集中。一個或相鄰的兩個采區中，在同一區段的突出煤層中進行採掘作業時，相向（背向）回採和相向（背向）採掘的兩個工作面的間距均不得小於100米。相向掘進的兩個工作面間距不得小於60米，並且在小於60米以前實施鑽孔一次打透，只允許向一個方向掘進。突出煤層雙巷同向掘進的兩個工作面間的錯茬距離必須保持50米以上，一個工作面放炮時，另一工作面必須停電、撤人。突出煤層掘進工作面不得進入本煤層或臨近煤層回採工作面的采動應力集中區，不得在應力集中區和地質構造復雜區貫通。
（三十八）提前預警非突出煤層轉化為突出煤層。非突出煤層揭煤和煤巷掘進如出現吸鑽、夾鑽、噴孔、瓦斯湧出異常等情況時，必須按《防治煤與瓦斯突出細則》第26條規定收集「四項指標」資料，若全部指標達到或超過其臨界值，應進行突出傾向性鑒定。
（三十九）掘進面採用先抽後掘、邊抽邊掘技術。有突出危險掘進工作面和瓦斯絕對湧出量大於3立方米/分鍾、炮後瓦斯經常超限、有瓦斯異常湧出現象、或預測突出指標超限的掘進工作面，以及石門揭穿突出煤層工作面，必須實施巷幫鑽場深孔連續抽采措施，並確保掘進迎頭鑽孔每平方米不得少於2個。
（四十）採煤工作面採用綜合抽采技術。凡瓦斯絕對湧出量大於5立方米/分鍾，或者用通風方法解決瓦斯問題不合理的採煤工作面，必須採用以高抽巷或頂板走向鑽孔為主、以穿層和順層孔、上隅角采空區抽采、地面鑽井等為輔的綜合治理瓦斯措施。
（四十一）採煤工作面根據瓦斯湧出量分級選擇瓦斯抽采方法。瓦斯湧出量在10立方米/分鍾以下的，採用上隅角埋管或局部頂板走向鑽孔抽采方法；瓦斯湧出量在20立方米/分鍾以下的，採用以頂板走向鑽孔為主，輔以埋管抽采技術；瓦斯湧出量在20～50立方米/分鍾的，應使用高抽巷，輔以埋管抽采技術；瓦斯湧出量在50立方米/分鍾以上的，應使用高抽巷、回風巷穿層孔、上隅角埋管（或外錯、內錯尾排）、尾抽、地面鑽井、工作面淺孔抽采等綜合抽采技術。
（四十二）在以下場所增設感測器：
1.採煤工作面上隅角瓦斯感測器，其位置距巷幫和老塘側充填帶均不大於800毫米，距頂板不大於300毫米。
2.突出煤層掘進工作面、石門揭煤以及瓦斯絕對湧出量大於3立方米/分鍾的掘進面回風第一交匯點處。
3.長距離巷道掘進，每500～1000米巷道增設一個感測器。
4.采動卸壓帶、地質構造帶、採掘面過老巷、老空區、鑽場等處增設瓦斯感測器由礦總工程師根據實際情況確定。
（四十三）採用高位鑽孔注漿措施處理高溫區域。
（四十四）礦井供電設備實現無油化，並做到實時監測監控。
（四十五）保證井下局部通風的連續供電。局扇高低壓供電實現雙電源；采區變電所電源從地面變電所或井下中央變電所直供，且做到至少兩個電源；采區變電所分段運行；每一局扇都設有備用局扇，並做到主備局扇自動切換；主備局扇供電來自不同的電源。
（四十六）井下局扇供電線路、設備實行強制性停電檢修，局扇視同地面主扇進行管理。
五、重責任
（四十七）落實企業瓦斯治理的主體責任，建立健全各級幹部「一通三防」責任制，制度牌板上牆上桌。
（四十八）堅持定期對各礦黨、政、技、安監、機電負責人和通風、地質副總工程師等安全責任考評制度。
（四十九）凡瞞報「一通三防」非人身事故、虛報瓦斯抽采量、鑽孔施工弄虛作假、瞞報瓦斯超限的，給予礦分管領導行政記大過直至撤職處分。
（五十）礦井發生「一通三防」死亡事故實行安全責任追究。發生一起死亡1人事故，給予分管礦領導、分管副總工程師行政記過處分；發生一起死亡2人事故，給予礦長行政記過處分，黨委書記黨紀處分，分管礦領導、分管副總工程師免職處理；發生一起死亡3人及以上事故，給予礦長、黨委書記、安監處長免職處理，或降職、撤職處分，分管礦領導、分管副總工程師撤職處分。

7、國外煤層氣開發現狀

煤層氣作為接替能源的重要戰略價值及開採煤層氣對煤礦安全生產和環保的重要意義已經受到越來越多能源生產國的高度重視(傅雪海等,2007;蘇現波等,2001)。據統計,全球范圍內的74個國家煤層氣資源量總計為268×1012m3,其主要分布在俄羅斯、中國、加拿大、美國、澳大利亞、德國、波蘭、英國、烏克蘭、哈薩克、印度和南非等12個國家,其中,美國、加拿大和澳大利亞等國家的煤層氣地面開發及煤礦瓦斯抽采已形成產業(李鴻業,1995;李旭,2006;陳懿等,2008;Jack et al.,1998;Antonette,1998;Hanabeth et al.,2014;Thomas et al.,2014)。

煤層氣的賦存、生產過程與常規天然氣完全不同,研究有針對性的煤層氣開發理論和技術對煤層氣的開發至關重要(吳佩芳等,2000;王紅岩等,2005)。美國、加拿大和澳大利亞煤層氣產業化的迅速發展,均得益於針對本國開采技術難題而進行的技術革命和創新(Hacquebard,2002;Jack et al.,2003)。

美國是最早開發煤層氣資源的國家,其煤層氣年產量自1984～1995年從2.8×108m3增至265.74×108m3(傅雪海,2007),目前產氣量逐漸穩定,2008年達到560×108m3。20世紀70年代,美國通過地面鑽孔的方式,第一次將煤層氣作為資源開采(Daniel et al.,2012)。20世紀80年代開始進行系統的煤層氣地質基礎研究,形成了「煤儲層雙孔隙幾何模型」、「中階煤選區評價理論」和「煤儲層數值模擬技術」等為核心的煤層氣勘探開發理論體系,並在此基礎理論支撐下,形成了「地面鑽井-完井-試井-壓裂-排采」為核心的工藝技術流程(Sevket et al.,2013;Jerneja et al.,2014)。目前,美國已經有6個盆地開始大規模開採煤層氣。開發煤層氣已成為美國天然氣行業中發展最快、最活躍的一個獨立分支(李旭,2006;陳懿等,2008;宮誠,2005)。

加拿大煤層氣總資源量為76×1012m3,煤層氣主要開發區位於西部的Albert。開發初期由於簡單套用美國現有的開采技術,歷時20餘年仍然未能形成產量突破,到2001年還幾乎沒有產量(Gentzis,2009;Thomas,2008;Katrina et al.,2010)。2002年以來,加拿大根據本國煤層氣地質條件特點(變質程度低、含氣量低、緻密、低壓、低滲),鑒於在淺層氣開發中的成功經驗,發明了連續油管鑽井和大量氮氣泡沫壓裂等技術,並成功應用於煤層氣開發。連續油管鑽井技術既降低了儲層傷害,也降低了鑽井成本。而大排量氮氣泡沫壓裂技術則改變了傳統壓裂(水力壓裂、氮氣泡沫壓裂、液態二氧化碳壓裂)後壓裂液返排少、幾乎沒有氣體產出的狀況,不僅可以避免水基壓裂液對儲層的傷害,還可以促進甲烷的解吸,提高煤層氣的採收率。此外,採用美國的多分支井技術,有效增加了泄氣面積和地層滲透率,在提高單井產量的同時,降低了開發成本和佔地面積(張亞蒲等,2006,Gunter et al.,1997;Katrina et al.,2008;Thomas et al.,2006)。加拿大煤層氣從2002年起步到2005年產量增加到30×108m3,使得煤層氣產業開始高速發展。在2007年產量達到86×108m3。2009年Albert 盆地生產井7700口,產量60×108m3。

澳大利亞是目前除美國外煤層氣商業化開發最成功的國家,煤層氣總資源量為14×1012m3,煤層氣開發區主要分布在東部3個含煤盆地:蘇拉特、悉尼、鮑恩盆地。澳大利亞結合自身的煤層氣地質特徵,進行了特色技術的研究(Daniel et al.,2013;Cienfuegos et al.,2010;Satya et al.,2010)。在選區方面,進行煤層原位地應力研究,提出在原位地應力測量基礎上的數值應力分析(模擬)方法來尋找低應力高滲透性地段;在鑽井方面,開發出適合本國的煤層氣特色技術——斜井、U形水平井、叢式井鑽井技術,成本低且能有效增大煤層滲透率;在壓裂方面,著重強調壓裂效果,確保壓裂裂縫與面割理連通,不像其他國家那樣重視壓裂規模;在排采方面,採用天然氣發動機來驅動井口動力裝置以進行排水降壓,實現煤層氣井連續生產,數據傳輸則利用太陽能,以此降低煤層氣試采成本。此外,為了降低煤層氣單井成本,引進LF90鑽機,大大降低了作業成本(趙慶波,2010)。通過應用新技術降低了開發煤層氣的投資和成本,兼之天然氣價格的上漲,極大地促進了澳大利亞煤層氣產業的發展。從1996年以來,煤層氣(包括礦井瓦斯抽放)產量連年增長,2005年,生產井為1300口,產量達到12×108m3,到2009年已達到了48×108m3,約80%的產量集中在鮑恩二疊紀盆地,同時在侏羅紀盆地(如蘇拉特盆地、克拉倫斯盆地等)和古近紀—新近紀褐煤盆地也有新的突破(趙慶波,2010)。目前煤層氣已成為澳大利亞天然氣供應多元化的一個重要組成部分。

8、煤礦瓦斯防治的管理重點工作是什麼？

瓦斯防治的管理是一個多方面的內容，重點要做到：1、系統順；2、機電防爆；3、抽放到位；4、防護到位；5、措施執行到位（包括瓦斯排放措施、三專兩閉鎖、超限停電撤人、兩個四位一體等等）；6、責任落實到位；7、培訓到位。

9、煤礦瓦斯治理十六字體系和十二字方針是啥關系

煤礦瓦斯治理十六字體系是十二字方針的具體體現、深化和發展。

十二字方針：先抽後采；監測監控；以風定產。

十六字體系：通風可靠；抽采達標；監控有效；管理到位。

近年來，黑龍江各地區、部門、煤礦企業按照國家和省政府的統一安排部署，全面落實「先抽後采、監測監控、以風定產」瓦斯治理十二字方針，不斷強化瓦斯防治意識，加大瓦斯治理投入，落實瓦斯防治措施，提升瓦斯防治科技創新水平，提高監管監察幫扶手段，煤礦瓦斯防治工作取得了一定成效。

(9)瓦斯抽放創新擴展資料：

煤礦井下治理瓦斯基本原則

1、確保各個用風地點風量充足，防止瓦斯聚積。

2、合理布置採掘系統，分區治理、強采強抽，高強度的瓦斯抽放，多打孔，密打孔，嚴抽放。

3、堅持開采保護層，利用保護層開采及卸壓瓦斯強化抽放方法治理，區域性的瓦斯治理有開采保護層，和本煤層瓦斯抽放(穿層、順層)，局部的有超前抽排放鑽孔等。

4、安全防護措施，（遠距離放炮，防突風門，閉鎖裝置，放炮管理等）。上隅角瓦斯治理最好用埋管及高位鑽孔抽放。

10、依靠科學技術進步 發展煤礦循環經濟

摘要：圍繞集團公司的實際情況，依靠科技進步，實行循環經濟，在發展煤電的同時，拉長產品鏈條，將礦山廢棄物「吃干榨凈」，保護礦區環境，有力推動企業經濟健康快速持續發展。

關鍵詞：科技；循環經濟；煤炭

焦煤集團是我國無煙煤生產基地之一，有100多年的開采歷史，也是全國四大衰老礦區之一，1949 年9 月建立焦作礦務局，2000 年3 月改制為焦作煤業（集團）有限責任公司，集團公司現有正式職工3.4 萬餘人，各類技術人員3954人，其中中高級職稱人員1983 人。下屬21 個子公司，17 個分公司，形成了年生產580萬噸優質無煙煤、210兆瓦發電裝機容量、60萬噸水泥、1.5萬噸鐵合金、2.7 萬噸燒鹼的生產規模，具備了建材、化工大型成套設備的生產能力，產品涉及30 多個行業小類。現已發展成一個以煤電為主業，冶金、建材、化工、第三產業為輔業的大型綜合企業。在「科學技術是第一生產力」的發展理念指引下，努力建設資源節約型、環境友好型和諧礦區，拉長產品鏈條，實施循環經濟，把煤矸石、礦井水及瓦斯綜合利用作為科研重點，有力地促進了集團公司非煤產業經濟持續、健康、快速發展。

一、在煤矸石粉煤灰綜合利用方面

煤矸石作為煤炭生產的伴生廢品，堆積如山，長期以來占壓大量土地，煤矸石山粉塵隨風飄散，造成揚塵污染，煤矸石石長期堆放發生自燃，所排放的二氧化硫等有害氣體污染空氣，給礦區的生活環境和創建優秀衛生旅遊城市造成了一定影響。然而，當科學技術和循環經濟的理念被付諸實踐的時候，煤矸石這種工業廢棄物和污染物的價值也逐步得到開發利用。近年來，焦煤集團在國家產業政策的指導下，遵循資源開發和節約並重的原則，以結構調整為主線，以技術創新為動力，努力探索循環經濟模式，逐步將分散、無序的企業組合成產業鏈，並組成相對集中和銜接有序的集群經濟實體，開始走出一條資源消耗低、環境污染小、科技含量高、經濟效益好的新型工業化道路，一個環狀的產業鏈在礦區逐步形成。將煤矸石進行發電，再將電廠排放的爐渣、粉煤灰用作生產水泥、煤矸石磚的原料，由此煤矸石這種廢棄污染物已被新的科技產業鏈條「吃干榨凈」，實現了資源利用的最大化和污染排放的最小化。

為了充分利用煤矸石資源，利用技術先進的循環硫化床鍋爐研究採用1∶2左右的煤與煤矸石混合燃料進行發電，僅馮營電廠2×6萬千瓦的發電機組一天即可消化煤矸石1000多噸，節省原煤400多噸，降低燃料成本13萬元。目前集團公司已相繼建成4 座煤矸石綜合利用電廠，總裝機容量達19.9萬千瓦。由於鍋爐燃燒充分，脫硫效果好，所排粉塵、氮氧化物、二氧化硫等指標均達到國家排放標准，而爐渣及粉煤灰卻成了下游產業的原料。演馬礦利用煤矸石及電廠粉煤灰生產燒結磚，建成了年產3000 萬塊煤矸石磚自動化隧道窯生產線，燒結磚所需熱能不僅全部由煤矸石自身產生，通過技術合理改造，而且爐溫余熱解決了上千名職工洗澡問題，使沉睡多年的煤矸石在帶來直接經濟效益的同時，使富餘人員得到妥善安置，此外節省了一台洗澡鍋爐，每年還可節省洗澡耗煤5000 余噸。5 年來，共建成煤矸石、粉煤灰磚廠5座，16條煤矸石磚生產線，年生產能力1.94 億塊標准磚。2005年又建成了目前國內技術先進的年產10萬立方米的粉煤灰加氣混凝土輕質砌塊生產線，為煤矸石、粉煤灰的綜合利用，實現礦區循環經濟和可持續發展闖出了一條新路。

二、在瓦斯抽采利用方面

焦煤集團是煤層瓦斯突出嚴重的礦區，噸煤瓦斯含量高達30 立方米。目前10座生產礦井有9座為高瓦斯或瓦斯突出礦井，1955年建局以來共發生煤層瓦斯突出317次，其中最大的一次煤層瓦斯突出煤量1500 多噸，突出瓦斯44萬立方米，瓦斯不僅對焦煤集團安全生產和經濟發展造成巨大影響，而且成為了威脅礦工生產安全的「隱性殺手」。對於瓦斯治理，集團公司一直予以高度重視，然而受歷史條件的限制，焦煤集團過去的瓦斯治理，主要是局限於優化礦井通風系統，加強瓦斯抽放和瓦斯檢測，抽放的瓦斯被排放到大氣當中。隨著市場經濟的發展和環境保護意識的提高，焦煤集團清醒地認識到，煤層瓦斯氣既有危害，也是優質的資源通過科學抽采和有效合理利用，完全可以將瓦斯這一影響煤礦安全的「頭號殺手」變成造福人類的「生活幫手」。在原有抽采工藝、化學封孔、變徑鑽孔等瓦斯抽放技術的基礎上，加大科技投入力度，2002 年又利用國債和自籌資金，對5對生產礦井的7個地面抽放泵站進行了全面的更新和技術改造，採用大鑽機、大鑽孔、大管徑、大抽放泵的「四大」抽放方式，實現了大流量、高負壓、高效率及低阻力抽放管路相配套的合理抽采系統網路，使集團公司的瓦斯抽放能力由上世紀的1500萬立方米/年提高到7500萬立方米/年，瓦斯抽放總量由2001年的1250萬立方米提高到2005年2300萬立方米。在朱村礦、九里山礦、位村礦和中燃公司相繼建立了儲氣罐，焦作市利用瓦斯的燃氣用戶目前已超過6 萬戶，據統計，1997 年至今8 年間，焦煤集團共向焦作市民供瓦斯1.139億立方米。不斷進步的瓦斯抽放工藝和瓦斯綜合利用工作，已體現出了巨大的經濟效益和社會效益。強有力的瓦斯抽采和綜合治理，使礦區的安全生產條件發生了明顯的轉變，瓦斯事故明顯下降。

三、礦井水綜合防治及利用方面

焦作礦區是著名的大水礦區，礦井水造成的事故和瓦斯事故、頂板事故一起被列為對煤礦生產和礦區生命安全威脅最大的三大事故，礦區經常性涌水量在每小時2.4 萬到3 萬立方米，噸煤含水系數高達40～50。礦區受地下水威脅的煤炭儲量高達14.5億噸，噸煤排水費高達30元，占噸煤成本的20%左右，每年僅排水電費高達6000多萬元，截至目前礦井共發生60立方米/小時以上突水事故600 多次。巨大的井下水不僅威脅礦井的安全生產，而且嚴重製約了綜合機械化採煤工藝的應用。除此之外，礦井排出的地下水如果得不到有效利用不僅會白白浪費寶貴的水資源，而黑黑的煤泥水還會對周圍的環境造成一定的污染。

沒有礦井水的綜合治理和合理利用，就沒有煤礦的可持續發展，為此，焦煤集團多年來進行了積極的探索。圍繞對礦井水的減少排放、合理利用做了大量工作。先後實施了疏水降壓、突水點封堵、底板注漿加固改造等一系列科研項目及改造工程，變被動堵水為主動治水，取得了明顯效果，減少礦井涌水量3000立方米/時，年節約排水費用1275 萬元，經過分類排水和處理，每年有3500立方米的礦井水被應用到生活、工業和農業三個領域，其中，每年供焦作市民生活用水300 萬立方米，礦區工業和生活自用200萬立方米，農田灌溉約3000 萬立方米。為最大限度地利用礦井水，集團公司已制定了礦井水綜合利用計劃，已被國家發改委批准，項目建成後年新增處理礦井水7300萬立方米；利用「南水北調」的焦作區域優勢，爭取國家支持，成為後備供給水源。

四、今後的發展方向

依靠科技進步、發展循環經濟，是建設資源節約型、環境友好型礦區和實現企業可持續發展的重要途徑。我們要不斷更新資源開發和利用觀念，把節約資源放在更加突出的位置上。正確處理資源開發與環境保護的關系。根據集團公司產業發展規劃，立足煤電主業，積極調整產業布局，優化產業結構，拉長產業鏈條，重點培育「煤———電———冶」、「煤———電———建材」兩條循環經濟鏈條，加快發展循環經濟，把煤電主業的延伸效益「吃干榨凈」，創建資源、環境、經濟和諧發展的新型礦區。按照這一思路，規劃建設2×135兆瓦趙固綜合利用電廠，消化利用礦區豐富的煤泥、煤矸石等低熱值燃料資源。同時充分利用在粉煤灰、電力、鐵路等方面的優勢，2006年2月開工建設日產5000噸熟料新型干法水泥生產線，將其建成焦作地區最大、最先進的新型水泥廠。對煤炭開采所抽的礦井水進行綜合利用，明年將開工建設日產20萬噸的水廠，凈化後的水可供電廠或其他用戶使用，同時考慮啟動礦泉水項目的前期工作。加快煤層氣開發利用，抽取礦井瓦斯進行發電，2006年建設20台瓦斯發電機組，提高瓦斯綜合利用效率，既促進了安全生產，減少了環境污染，又提高了經濟效益。2006 年，在經過專家論證的基礎上，開始進行「三下綠色開采技術的研究及應用」，利用煤矸石、粉煤灰和添加劑組成的混合泥漿狀填充材料，對建築物下的采空區進行充填支護，增加開采儲量600 多萬噸，既利用了廢物，又多出了煤炭，該項目已進入實施階段。我們要通過發展循環經濟，打造綠色礦山，實現煤炭價值最大化，統籌相關產業、礦區環境協調發展。「十一五」期間，將通過「整合一個礦」，即一個地方礦，「改造兩個礦」，即古漢山礦和方庄礦，「新建三個礦」，即趙固一礦、趙固二礦和新河礦，在現在煤炭產量的基礎上，再提高500萬噸煤炭產量，實現原煤產量突破1000 萬噸，銷售收入突破100億元的目標。