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1、加快煤礦區(qū)煤層氣開發(fā)是治理煤礦瓦斯災害的根本途徑
煤層氣是生于煤層并主要以吸附狀態(tài)儲集于煤層中的一種非常規(guī)天然氣,在煤礦俗稱為瓦斯,其主要成分是甲烷。一方面,俗稱瓦斯的煤層氣是造成煤礦瓦斯爆炸、煤巖體突出的災害性氣體和引起全球氣候變暖的強烈溫室性氣體;另一方面,它也是一種潔凈的新能源。
我國雖然石油天然氣資源短缺,但是煤層氣資源非常豐富,資源總量高達31.46萬億立方米,居世界第二位,與我國陸上常規(guī)天然氣資源量相當。
我國是煤炭資源大國,也是采煤大國。煤炭是我國的第一能源,長期以來在一次能源生產(chǎn)和消費構成中均占2/3以上,為國民經(jīng)濟的快速發(fā)展提
2、供著主體能源保障。在未來相當長時期內,我國以煤為主的能源供應格局不會改變。但是,由于我國地質構造條件復雜,高瓦斯礦井和煤與瓦斯突出礦井眾多,在國有重點煤礦中約占45%,煤礦瓦斯爆炸事故時有發(fā)生,每年因瓦斯爆炸死亡約2021人,尤其是近期連續(xù)三次發(fā)生的大平、陳家山和孫家溝煤礦重特大瓦斯爆炸事故,給人民生命財產(chǎn)造成極為嚴重的損失。隨著礦井不斷向深部延伸采和開采規(guī)模的加大,瓦斯災害更加嚴重。顯然,瓦斯已成為威脅我國煤炭高效安全生產(chǎn)的關鍵因素。
此外,作為世界上最大的煤炭生產(chǎn)國家,我國每年由于采煤向大氣中釋放的煤層甲烷量高達100億立方米,占全球同樣來源的46%,不僅浪費了巨大的能源,也造
3、成全球大氣環(huán)境污染。
因此,加快我國煤層氣開發(fā)利用步伐,發(fā)展煤層氣產(chǎn)業(yè),對于防治煤礦瓦斯災害、利用潔凈能源、保護大氣環(huán)境具有重要意義。為此,提出如下建議:
?。?)從安全、能源、環(huán)保三個方面考慮,本著遠近結合、目標各有側重的原則,認為在當前和今后一段時期內,我國煤層氣開發(fā)利用工作應實行兩條腿走路:一是要加快煤礦區(qū)煤層氣開發(fā)利用工作,二是繼續(xù)開展煤礦外遠區(qū)或煤炭未開發(fā)區(qū)的煤層氣勘探開發(fā)利用工作。
煤礦區(qū)煤層氣開發(fā)的目的,側重短期內盡快改善煤礦生產(chǎn)安全條件為目的。即圍繞煤礦生產(chǎn),采取一切可以采取的措施手段,在采煤前盡可能短的時間內快速有效地降低煤層和圍巖中瓦斯含量
4、,使原本高瓦斯的礦井轉變?yōu)榈屯咚沟牡V井,建立本質安全型煤礦,防治瓦斯災害,保障煤炭安全高效生產(chǎn)。
煤礦外遠區(qū)或煤炭未開發(fā)區(qū)煤層氣勘探開發(fā),側重能源開發(fā)、規(guī)?;L期生產(chǎn)煤層氣,獲取商業(yè)利益為目的。即通過勘探選區(qū)尋找到煤儲層條件較好、有煤層氣開發(fā)潛力的有利區(qū)塊,進行地面大規(guī)模開發(fā),建成商業(yè)化煤層氣生產(chǎn)基地,通過售氣獲取直接經(jīng)濟效益,并為未來10年后建設的煤礦創(chuàng)造安全生產(chǎn)條件。
?。?)煤礦區(qū)煤層氣開發(fā),應改變單一的井下瓦斯抽放方式,采用地面井下相結合,地面預采、地面采動開采和井下瓦斯抽放多種采抽方式并舉的立體開發(fā)模式,來提高煤層氣(瓦斯)采抽強度和采抽率,在掘進采煤前最大程度
5、地降低煤層中煤層氣(瓦斯)含量。
井下瓦斯預抽,由于受巷道或回采工作面的空間和“抽、掘、采”生產(chǎn)接續(xù)決定的抽放時間限制,難以達到設計的抽放程度,煤體瓦斯含量也難能降到安全開采指標以下。顯然,僅靠單一井下抽放方式是不夠的,應該引進煤層氣地面開發(fā)方式和技術。
煤礦區(qū)煤層氣地面開發(fā),可分為兩種開發(fā)方式。一是地面預采方式,包括地面垂直壓裂井、垂直裸眼.井、分支水平井、羽狀水平井四種開發(fā)技術。其優(yōu)點是能在采煤前提前很早時間長時間預抽目標煤層煤層氣,降低煤層的原始煤層氣含量。二是地面采動開采方式,包括地面采動區(qū)井開發(fā)技術。其優(yōu)點是能在采煤中利用采動形成的“豎三帶”中裂隙帶產(chǎn)生的高滲透率,開采上覆鄰近煤層和圍巖層中解吸釋放出的煤層氣,以及采空區(qū)集聚的煤層氣,使它們通過從采動區(qū)井中直接排除,大大減少它們向工作面涌入量,緩解通風系統(tǒng)排放瓦斯的壓力。這種技術對于隨著開采深度和生產(chǎn)強度加大、瓦斯涌出量日益增加、風排瓦斯能力有限的煤礦來說,尤為重要。當然,不同開發(fā)方式和技術都有一定的適用性和局限性。