彬长矿区煤层气赋存特征及开采前景分析
彬长矿区煤层气赋存特征及开采前景分析
1、矿区基本概况
彬长矿区位于黄陇侏罗纪煤田中部，地处咸阳市彬县、长武县境内。矿区规划面积577.39km2，地质储量78.91亿t；区内主采煤层为4号煤层，平均厚度19.39m。煤层赋存稳定，地质构造简单，煤质优良，灰分小于12％，含硫小于0.5％，属低硫、低磷、低灰、高热值的优质动力煤。开采条件优越，适宜大规模机械化开采，是建设大型现代化矿井的理想之地。
1997年8月原国家计划委员会以计交能[1997]1351号文下达了《国家计委关于陕西彬长矿区总体规划的批复》，批复矿区新建矿井9对，分别为大佛寺矿井 (其中一期3.0Mt/a，二期8.0Mt/a)、孟村矿井（6.0Mt/a）、胡家河矿（4.0Mt/a）、小庄矿井（8.0Mt/a）、亭南矿井（3.0Mt/a）、下沟矿井（3.0Mt/a ）、官牌矿井（1.2Mt/a）、蒋家河矿井（0.9Mt/a）、水帘洞煤矿（0.90Mt/a），矿区总规模41.0Mt/a，其中一期36.0Mt/a，二期41.0Mt/a。矿区“十五”期间已建成亭南矿井、大佛寺矿井，随着西〔安〕～平〔凉〕铁路的开工建设，小庄、孟村、胡家河、雅店矿井及同步建设的马屋电厂、亭口水库等矿区重大建设项目正陆续建设，将最终把彬长矿区建设成为安全、高效，集煤、电、路、化工、水利一体化的国内一流、国际领先的现代化矿区。
2、地层特征
彬长矿区地层区划属华北地层区鄂尔多斯盆地分区，从东南向西北沿沟谷依次出露三叠系上统胡家村组（T3h）、侏罗系下统富县组（J1f）、侏罗系中统延安组（J2y）、直罗组（J2z）、安定组（J2a），白垩系下统宜君组（K1y）、洛河组（K1l）、华池组（K1h）。第三系及第四系覆盖其上。
3、构造特征
彬长矿区位于鄂尔多斯盆地南部的渭北隆起北缘的彬县～黄陵坳褶带。总体构造形态为中生界构成的NW缓倾的单斜构造，在此单斜上展布一些宽缓而不连续的次级褶皱构造。矿区发育背斜从南到北有太峪背斜，彬县背斜，路家—小灵台背斜及矿区北部的七里铺—西坡背斜（图）。
矿区构造纲要图
这些褶皱构造两翼多不对称，南缓北陡，南翼1-3o，北翼4-8o，它对矿区煤层分布起着一定的控制作用，背斜轴部常缺失含煤地层及煤层。断层地表未发现，在矿区的水帘矿、火石嘴矿、下沟矿、蒋家河矿生产的矿井中见少量断距在1.2～6m的小断层。
4、煤层气来源
1）、彬长矿区4煤层可采范围内大面积样点以氮气、沼气为主，甲烷浓度高，含量大，甲烷成分最高值80%以上，最高含量5.4ml/g daf，顶板瓦斯含量与该煤层瓦斯含量基本相同。
2）、彬长矿区的延安组含煤地层，地表无出露，属于一套生油含煤内陆
碎屑河、湖沼相沉积。说明彬长矿区范围为一煤炭、石油、天然气共生区，瓦斯来源较多，在蒋家河矿井地质报告中将该矿的煤定性为富油不粘煤，说明彬长矿区煤层中可能含有油成瓦斯。
5、封存特征
煤层气的多少取决于保存条件的好坏，主要因素是煤层储气条件，区域地质构造和采矿活动。
1）、围岩透气性：彬长矿区4煤层顶、底板均为一厚度较大、透气性较差的泥岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩等，顶板厚度12m～20m，底板4m～10m。其孔隙度低、渗透性差、排驱压力大，表现为隔气层性质，对煤层气起到很好的保存作用。
2）、彬长矿区主要受一系列近东西向宽缓褶皱控制，地层倾角平缓，在同一埋深及条件相同的情况下，煤层倾角越小，煤层气的含量就越高，同时褶曲构造属于弹塑性变形，可保留一定范围的原始应力状态，在褶皱的轴部位形成相对的高压区和高煤层气区，成为煤层气赋存的良好部位。
3）、整个彬长矿区在中新生代未受到大的构造运动改造，地层完整性好，未发现有大的断裂带和断层发育，导致中生代侏罗纪形成的延安组煤层中煤层气没有得到有效释放，附着在煤体内部，致使整个矿区的煤层气含量高，具有可观的储量。
6、平面分布特征
彬长矿区含煤地层主要为侏罗纪延安组地层，总体受印支期形成的一系列褶皱的控制，从南向北依次为太峪背斜，彬县背斜，大佛寺向斜，路家一小灵台背斜，含煤地层具明显的区块分布特征。区内延安组地层含煤8层，其中4#煤为主采煤层，资源量约占彬长矿区煤炭总资源量的90％以上，煤炭
资源主要分布在彬县长武县境内。由于沉积过程受构造控制的原因，煤层赋存条件较好，多为中厚—特厚煤层，矿区内部煤层最厚的可达30m以上。煤层的分布特点导致瓦斯分布也不均一，具有分区分段性，加之区内断裂发育较少，煤体内部瓦斯不能有效的释放，平面上具有向斜核部两侧煤层气与煤层厚度大的区块煤层气含量较大的特点，所以彬长矿区的腹地以及向斜核部两侧均为有利勘探开发部位。
7、储量估计
根据《煤层气资源/储量规范》(DZ/T0216-2002)，镜质体反射率小于0.7，属Ⅰ-Ⅱ变质阶段之烟煤，即不粘煤-长焰煤范畴，按规范规定其煤层含气量下限为1m3/t,煤厚下限为0.8m，煤层气具有可采性。
以蒋家河煤矿煤层气储量计算为例估算彬长矿区煤层气储量。
蒋家河煤矿在小区域构造上受赵坡向斜控制，其轴部恰好为煤层气聚集区。煤层属不粘煤，镜质体反射率为0.593～0.648%均小于0.7，煤层气最高含量高达3.13m3/t，最低0.50 m3/t，平均为2.96 m3/t（解吸煤样瓦斯含量平均值），含气区面积不小于9km2（以0.8m煤厚线为下限），煤体容重1.38t/ m3,含气区煤层厚约8m，据此推算煤层煤层气储量2.94×108m3，地质勘查报告对4煤层顶板采样分析结果表明，顶板煤层气含量与4煤层煤层气含量基本相同，以此推算围岩煤层气含量约为2.9×108m3，蒋家河井田煤层气地质储量为5.84×108m3，根据下沟井田煤层气抽放率为30～35%，蒋家河井田煤层气开采储量为1.75×108～2.04108m3。
蒋家河井田4#煤层煤炭储量8503万t，按吨煤煤层气含量可高达
6.87m3/t，彬长矿区煤炭储量78.91亿t，据此推算整个矿区煤层气地质储量
约为542亿m3，开采储量162.6亿m3，具有很大的开采前景。
8、结论及意义
彬长矿区煤层气资源丰富，但是由于矿区规划较晚，勘探程度较低，煤层气的开采还主要处于井下抽采为主的局部开采阶段，地面开采还处于政策规划阶段，如果能够尽快的进入实质性开发开采，将会对区域经济和煤炭开采带来很大的好处。
1）煤层气是一种新型洁净能源，其开发利用可弥补常规能源的不足，在我国无论是工业用气，还是民用气都有着广阔的市场。彬长矿区丰富的煤层气资源量与广阔的市场是煤层气开发的前提。
2）减灾意义：长期以来煤层气一直是影响煤矿安全生产的主要灾害。大佛寺煤矿、水帘煤矿、火石嘴煤矿均发生过瓦斯爆炸。瓦斯爆炸与突出不仅为企业带来了巨大经济损失，而且造成严重人员伤亡和社会影响。煤层气的地面开采可以预抽出赋存在煤层中的瓦斯，能有效地降低煤层瓦斯赋存量，杜绝煤炭生产过程中瓦斯灾害。
3）环境意义：甲烷是大气中主要的温室气体之一，对红外线的吸收能力极强，其温室效应是二氧化碳的21倍。彬长矿区煤炭产量24.0Mt/a，相对瓦斯涌出量6m3/t,年排放瓦斯高达1.44亿m3。过去200～300年来大气中甲烷浓度已增加一倍。据估算大气中甲烷浓度每增加1×10-6，可导致地球表面温度增加1℃。仅煤矿开采过程中，甲烷的排放量就占从所有化石燃料中排放甲烷量的一半。可见煤层气的井下抽放或地面开发利用可有效地降低温室效应。随着大多数国家对《京都议定书》的签署，温室气体减排逐渐受到人们的重视。随着发达国家对温室气体减排的承诺诞生的CDM 项目，使得我国煤炭和煤层气企业在对煤层气开发利用的同时，可出售减排碳指标获取效益。
煤层气井出水 截至2010年底，全国累计完成煤层气（煤矿瓦斯）抽采量为88亿立方米，但利用量仅为36亿立方米（地面14.5亿立方米和井下73.5亿立方米），抽采和利用率均较"十一五"规划目标差距较大。而按照规划，到2010年底，全国煤层气抽采量应达100亿立方米，利用量达80亿立方米。 2011年，煤层气（煤矿瓦斯）抽采量115亿立方米，利用量53亿立方米，同比分别增加36.7%和51.4%。其中，井下瓦斯抽采量92亿立方米，利用量35亿立方米，同比增加22.7%和52.2%；地面煤层气产量23亿立方米，利用量18亿立方米，同比增加54.7%和47.5%。2012年全国煤层气产量125亿立方米，利用总量52亿立方米，不足国内天然气利用量的4%，且未完成产量155亿、利用量80亿的年度目标. 1根据国外煤层气长期开发的成功经验，煤层气的排采生产过程一般分为3 个阶段a. 排水降压阶段生产初期阶段，需进行大量排水，使煤储层压力下降。当储层压力下降到临界解吸压力以下，气体才能开始产出。这一阶段所需的时间，取决于煤层气地质条件和储层特征等因，当地质储层条件相同时，则取决于排水速度。 b. 稳产阶段随着排水的继续，气产量逐渐上升并趋于稳定，出现产气高峰，水产量则逐渐下降。该阶段持续时间长短取决于煤层气资源丰度和储层的渗透性特征。 c. 产量递减阶段当大量气体已经产出，煤基质中解吸的气体开始逐渐减少，尽管排水作业仍在继续，气产量和水产量都在不断下降，该阶段延长的时间较长，可达10 a 之久。 2.压裂工程对地下含水层的影响 煤层气井增产强化工程主要包括射孔和水力压裂两部分，压裂作业是最有可能对地下水造成影响的环节。由煤层气产出机理和开发工程分析可知，压裂在近井地带形成一条高导流能力的裂缝，为煤层水和煤层气提供一条顺畅的通道，加速排水降压及煤层气的产出。煤层气压裂主要是使裂缝沿煤层延伸，以保证最大泄流面积及最大产气效果。垂向上，煤层气井压裂缝在目标煤层附近的区域产生一定的高度，从而造成煤层顶板含水层的破坏；横向上，由于煤层气井的服务年限一般较长，长期排采会导致目标煤层中的水大量产出。在构造或水文地质条件较复杂的地区，压裂作业可能会以各种方式影响目标煤层附近的地层，导致煤层气井排采时对邻近地层的含水性造成一定程度的影响。 3 山西沁水盆地南部太原组煤储层产出水氢氧同位素特征 所采集的地表水15号煤层顶板灰岩水、煤层气井排出水和15号煤层水的氢氧同位素数据均分布在我国大气降水线附近, 氢氧同位素组成也均在我国大气降水的氢氧同位素组成范围内。说明地表水、煤层顶板灰岩水、煤层气井排出水和15号煤层水的原始来源均为大气降水, 受大气降水补给。排采15号煤的煤层气井排出水是煤层水和煤层顶板灰岩水的混合水。15号煤储层和顶板灰岩之间存在较强的水力联系,煤层在排水过程中接受灰岩水的大量补给。
关于彬长矿区煤炭资源开发利用情况的汇报 彬县地处渭北黄土高原东南，属陕北黄土高原南部塬梁沟壑区的一部份，海拔850—1200ｍ，泾河穿越矿区中部，地势从黄土塬梁向中间泾河谷地倾斜，塬梁破碎，沟壑纵横。全县总面积1183平方公里，辖8镇8乡247个行政村，总人口32万人；盛产苹果、梨、大枣、核桃等名优水果和干杂果，是“省无公害绿色果品生产基地”。主要支柱产业为果业和煤炭、化工，2006年全县GDP为18.06万元，农民人均纯收入2004元，城镇居民人均可支配收入5050元。 一、煤炭资源概况 彬县矿产资源丰富，已探明的矿藏有煤炭、土、油母页岩、石英砂等10多种。其中煤炭储量32.6亿吨，含煤地层为中、下侏罗系组，含煤系数17.4%，分上、中、下三个含煤段，共含煤4层。煤炭资源具有以下特点：一是储量大。目前，已探明煤炭储量达32.6亿吨，远期储量40亿吨。二是煤质优。已探明的煤炭资源，是低灰（8.87-33.24%）、低硫（0.13-2.9%）、特低磷（0.002-0.129%）、中高发热量（6800---8200大卡/千克），与我省其它地区的煤质比较，更为突出的是煤田形成于侏罗纪，被称为“年轻的煤”，是良好的工业气化、液化、水煤浆和低温干馏用煤。三是储存条件好。煤田煤层储存稳定、构造简单，埋藏深度300～500
米，最深达700～800米，煤层平均厚度10.64米。开采技术条件属简单～中等。 二、煤炭工业发展现状 经过多年的艰辛努力，煤炭工业的开发与建设已具雏形，已形成1万吨/年的生产规模。特别是进入本世纪以来，我县煤炭工业经济保持了较快的增长速度，实现了具有转折性、标志性和历史性的大突破：一是全县煤炭产量突破1000万吨大关，2007年煤炭产量预计达到1000万吨，同比增长33.3%；二是煤炭工业产值突破20亿元，占全县工业产值的35 %。 回顾煤炭工业发展的历程，主要有以下几个特点： （一）煤矿建设成效显著。彬县境现有煤矿为：大佛寺矿井设计生产能力，6.0MT/ａ，井田面积86.3平方公，储量1249.92MT,可开采储量765.68MT,服务年限92.5年，目前已形成3.0MT/ａ生产规模；下沟矿井2.10MT/ａ，井田面积11.0平方公里，储量176.54MT,可开采储量 76.49MT，目前已形成3.0MT/ａ生产规模；官牌矿井设计生产能力1.2 MT/ａ，井田面积30.9平方公里，储量173.72MT,可开采储量112.92MT, 服务年限76年，目前按0.45 MT/ａ建设；家河矿井0.45 MT/ａ，井田面积23.0平方公里，储量34.66MT,可开采储量24.26MT, 服务年限38年，目前按0.45 MT/ａ建设；水帘区其他乡镇矿井井田面
彬长矿区矿区总体规划简介 一、矿区概况十一、矿区辅助企业和设施 二、矿区资源条件十二、矿区地面布置 三、原矿区规划情况十三、矿区防洪 四、井田划分十四、准轨铁路 五、矿区建设顺序十五、矿区供电 六、矿区建设规模十六、矿区信息网 七、矿区均衡生产年限十七、矿区给水排水 八、选煤厂布局十八、矿区供热 九、煤化工项目十九、技术经济 十、规划电厂二十、结论 一、矿区概况 1.矿区总体规划的过程 煤炭院、电力院、铁一院于1993年11月编制了《陕西省彬长矿区煤电路集团项目预可行性研究报告》。 1994年6月，三个设计院《陕西省彬长矿区煤电路集团项目预可行性研究报告（修）》1997年8月国家计委以计交能(1997)1351号文批复。 2003年省发展计划委员会委托煤炭院、电力院、铁一院、化工六院、省水电院编制《彬长矿区综合开发规划》，2005年12月完成。 2006年煤炭院完成矿区规划（修）, 2007年1月陕煤集团审察. 2.矿区总体规划修改的原因 1). 由于地质勘探工作的进展，矿区的地质条件有所变化。从上世纪80年代开始，完成了下沟、亭南、大佛寺、胡家河、小庄、孟村、蒋家河与官牌等井田的精查，各矿井的煤层赋存范围及资源储量及等级均有不同程度的变化，因此，矿区规划的修改显得尤为重要。 2). 生产技术的发展和国民经济对煤炭的需求，要求原规划的矿井能力提高。随着我国采矿技术，采矿设备的发展，矿区已先后开工建设了下沟、大佛寺、亭南、蒋家河等高产高效大、中型矿井，矿区煤炭产量逐年递增，有些矿井的产量已经成几倍的突破了原规划能力，因此，有必要对矿区规划进行修改。 3 ). 矿区的基础设施建设已有了长足的发展。目前矿区基础设施已得到很大改善。312国道，306省道，银川—武汉高速。西（安）—平（凉）。 矿区电源彬县城东110kV变，亭口35kV变，长武县罗峪110变，亭口110变，大佛寺110变。亭口水库被列为陕西省“十一五”重大建设项目。因此，修改矿区规划时机已经成熟。 3.矿区规划的依据 1). 国家计委计交能[1997]1351号文《关于陕西彬长矿区总体规划的批复》； 2). 2006年11月陕西省煤田地质局勘察研究院提供的《彬长矿区地质资料汇编说明》。 3). 矿区各相关矿井勘探地质报告； 4). 陕西省发展和改革委员会以陕发改能源函[2007]28号文《关于修订彬长矿区总体规划的函》； 4.本规划的指导思想 国家规划矿区，属国家大型基地黄陇基地的一部分，规划以科学发展观为根据，以经济效益为中心，矿区的主要矿井规划为高产高效矿井，在满足规范的前提下适当提高矿井的生产能力。各建设项目积极采用新技术、新工艺，努力提高科技含量，提高经济效益。配套设施尽可能依托社会，减轻企业负担并有利于带动地方经济的发展；必须由企业建设配套设施，按精简高效的原则统一规划，分步实施。十分注意环境保护与综合利用，认真处理矿区开发与区域经济、社会发展的关系，实现矿区与环境、矿区开发生产与社会的协调发展。
安全管理编号：YTO-FS-PD501 煤层气利用技术简介通用版 In The Production, The Safety And Health Of Workers, The Production And Labor Process And The Various Measures T aken And All Activities Engaged In The Management, So That The Normal Production Activities. 标准/ 权威/ 规范/ 实用 Authoritative And Practical Standards
煤层气利用技术简介通用版 使用提示：本安全管理文件可用于在生产中，对保障劳动者的安全健康和生产、劳动过程的正常进行而采取的各种措施和从事的一切活动实施管理，包含对生产、财物、环境的保护，最终使生产活动正常进行。文件下载后可定制修改，请根据实际需要进行调整和使用。 煤层气简介 煤层气俗称煤矿瓦斯，是一种以吸附状态为主，生成并储存在煤系地层中的非常规天然气。其成分与常规天然气基本相同(甲烷含量大于95%，发热量大于8100大卡)，完全可以与常规天然气混输、混用，井下抽放的煤层气不需提纯或浓缩就可直接作为发电厂的燃料，可大大降低发电成本。 煤层气是近20年来崛起的新型洁净能源，它在发电、工业和民用燃料及化工原料等方面有广泛的应用，对煤层气的合理利用可以缓解当前能源短缺的状况，改善能源结构，降低温室气体排放，提高煤矿生产的安全性并带动相关产业的发展。 煤层气利用技术 世界主要产煤国都十分重视开发煤层气，英国、德
第五章煤层气产出过程 煤层气井的排采过程与常规天然气井显然不同，通常具有一个产气高峰期。这种差异，起源于煤层气主要以吸附状态赋存。 第一节主要内容： 在煤层气开采初期一般要进行“脱水”处理，即所谓的“排水降压”过程，目的是诱导煤层气的解吸、扩散、渗流作用由高势能方向往低势能方向连续进行。 一、煤层气流动机理 煤层气产出包括三个相互联系的过程，即解吸、扩散与渗流。 地下水的采出使煤层气压力降低。当煤层压力降低到一定程度时，煤中被吸附的气体开始从微孔隙表面分离，即解吸。解析气浓度在解吸面附近较高，在裂隙空间中较低。因此，煤层气会在浓度梯度的驱动下，通过孔隙—微裂隙系统向裂隙空间扩散。在煤层中，可能有三种扩散机理：以分子之间相互作用为主的体积扩散，以分子—表面相互作用为主的Knudsen扩散，基质表面的吸附气层表面扩散。 按照煤层中发生的物理过程，煤层气产出相继经历了三个阶段： 第一阶段，水的单相流。在此阶段，煤层裂隙空间被水所充满，为地下水单相流动阶段。 第二阶段，非饱和单相流。这一阶段，裂隙中为地下水的非饱和单相流阶段，虽然出现气—水两项阶段，单只有水相才能够连续流动。 第三阶段，气—水两相流。随着储层压力下降和水饱和度降低，水的相对渗透率不断下降，气的相对渗透率逐渐升高。最终，在煤层裂隙系统中形成了气—水两相达西流，煤层气连续产出。 上述三个阶段在时间和空间上都是一个连续的过程。随着排采时间的延长，第三阶段从井筒沿径向逐渐向周围的煤层中推进，形成一个足以使煤层气连续产出的降压漏斗。 二、煤层气开采过程 原始地层条件下，煤层及其围岩中地下水一般较多，储层压力大致等同于水
煤层气的开采与利用 （包括不限于新旧技术的介绍与对比、国内外技术对比，目的是搞清楚煤层气作为一种自然资源是如何实现经济效益的）； 一.煤层气背景介绍 1.我国煤层气资源分布 我国大型煤矿区煤层气资源丰富,13个大型煤炭基地煤矿区埋藏深度1500m以浅,煤 ,煤 2. 12起,。3. 程等。 地质载体特殊性 煤层气的地质载体为煤层,煤炭本身就是能源开发的重要对象,这一自然属性更是有别于其他所有的化石能源矿产。煤层气与煤炭资源的同源同体的伴生性决定了这2种资源的开发必然有密不可分的内在关联。煤矿区煤炭资源的开采引起矿区岩层移
动的时空关系,影响着煤层气资源开发的钻井(孔)的布设、采气方法的选择和抽采效果等多个方面。 鉴于上述特殊性,煤层气勘探开发技术既有常规天然气勘探开发技术的来源、借鉴甚至直接移植,又有自己的独特性,还有与采煤技术交叉融合的耦合特性,是一个与常规天然气和煤炭开发技术既有联系又有区别的复杂技术系统。 1. 三(多) , 2. 创新, 3. 前提下，协同开采技术得以发展和进步。如解放层开采、井上下联合抽采、煤炭与煤层气共同开采等就是其典型实例。 4.煤层卸压增透技术
对于煤层渗透率低和含气饱和度低的矿区须探索应用煤层卸压增透技术,提高煤层气 抽采率。此类技术主要包括保护层开采卸压增透技术、深孔预裂爆破技术、深穿透 射孔技术、高能气体压裂技术和高压水力增透技术等。 三.近年来我国煤层气开采技术发展 1.勘探技术手段深化 （eg 2~3倍； 管、。）2. 活性 变排量控制缝高技术、前置液粉砂多级段塞降滤失技术、前置液阶段停泵测试技术、大粒径/高强度支撑剂尾追技术、压后合理放喷控制技术等。 针对多煤层地区,采用煤层和岩层组合分段压裂技术,可以有效提高单井产量和资源 利用效率。
煤层气简介 1、定义 煤层气，是指储存在煤层中以甲烷为主要成分、以吸附在煤基质颗粒表面为主、部分游离于煤孔隙中或溶解于煤层水中的烃类气体，是煤的伴生矿产资源，属非常规天然气，是近一二十年在国际上崛起的洁净、优质能源和化工原料。 煤层气俗称“瓦斯”，其主要成分是CH4（甲烷),与煤炭伴生、以吸附状态储存于煤层内的非常规天然气，热值是通用煤的2-5倍，主要成分为甲烷。1立方米纯煤层气的热值相当于1.13kg汽油、1.21kg标准煤，其热值与天然气相当，可以与天然气混输混用，而且燃烧后很洁净，几乎不产生任何废气，是上好的工业、化工、发电和居民生活燃料。 煤层气空气浓度达到5%-16%时，遇明火就会爆炸，这是煤矿瓦斯爆炸事故的根源。煤层气直接排放到大气中，其温室效应约为二氧化碳的21倍，对生态环境破坏性极强。在采煤之前如果先开采煤层气，煤矿瓦斯爆炸率将降低70%到85%。煤层气的开发利用具有一举多得的功效：洁净能源，商业化能产生巨大的经济效益。 2、煤层气与煤矿瓦斯的关系与差异 在煤炭工业界通常将涌入煤矿巷道内的煤层气称之为煤矿瓦斯（Gassy），其气体组分除煤层气组分外，还有煤矿巷道内气体的成分，如氮气（N2）、二氧化碳（CO2）等空气组分以及一氧化碳（CO）、二氧化硫（SO2）等采矿活动所产生的气体组分。
在煤层气概念引进初期，有些学者为便于业外人士了解煤层气，通常在煤层气一词后加注“俗称煤矿瓦斯”。 近年来，国内外有些学者为区分两者之间的概念差异，将通过煤矿井下抽放（Gas Drainage in-mine）、采动区（GOB）抽放或废弃矿井（Abandoned Mines）抽排等方式获得的煤层气称为Coal Mine ethane （缩写为CMM）。 2、存在形式 吸附于煤内表面；以游离态存在于煤的天然孔隙中；少量溶解在煤的地层水中。 3、用途 煤层气（煤矿瓦斯）作为一种非常规天然气，可作为瓦斯发电、居民生活和工业锅炉燃料。煤层气可以用作民用燃料、工业燃料、发电
煤层气开发工艺及排采技术 一、产出理论（前言） 煤层气开采通过抽排煤层及上覆岩层中的地下水，从而降低煤储 层的压力，促使煤层中吸附的甲烷气体解吸释放出来。煤储层条件和 煤层气赋存环境条件是煤层气开发的基本地质条件，煤层气开发是在 充分认识这些基本地质条件基础上通过特定的工程（钻井、压裂、排 采等工艺）改变煤层气赋存环境条件（地应力、地下水压力、地温环境）使煤储层条件发生变化的过程，从而使煤层中吸附的甲烷气解吸 出来。煤层气的排采是一个“解吸-扩散-渗流”的连续过程，在实际 排采中可分为三个阶段，Ⅰ阶段为排水降压阶段，煤储层压力高于煤 层气解吸压力，该阶段主要是产水，并有少量的游离器和溶解气产出；Ⅱ阶段为稳定生产阶段，煤储层压力降至煤层气解吸压力之下，产气 量相对稳定，并逐渐达到产量高峰（一般在3年左右），产水量下降 到较低水平；Ⅲ阶段为产气量下降阶段，产少量水或不产水，该阶段 的开采时间最长。由于煤层气抽采目的、对象、条件和资源条件的不同，形成了不同的煤层气开发模式，总体上分为煤矿井下抽采和地面 钻井抽采两大类。
图表 1典型煤层气井的气、水产量变化示意图 时间 产 量 Ⅰ Ⅱ Ⅲ 产气量 产水量 临界解 压力 压力
二、煤层气的开发工艺 煤层气开发的目的主要是有效地开发和利用煤层气资源、最大 限度的改善煤矿安全生产条件（降低瓦斯）、更好的保护环境等几 个方面。按照煤层气开发服务目的不同，煤层气开发总体上分为煤 矿井下抽采和地面钻井开发两大类，而我们公司目前所实行的“采 煤采气一体化”的瓦斯治理模式是把上述两种开发方式的有效结合，它不仅有效的服务了煤矿的安全生产而且实现了煤矿瓦斯利用的最 大化。 （一）、煤矿井下抽采 目前煤矿井下抽采技术已由单一的本煤层抽采发展到本煤层抽采、邻近层抽采、采动区抽采等多对象抽采；抽采技术也由单一的 钻孔抽采发展到钻孔、巷道、地面井和混合抽采等。 按抽采对象的不同 煤矿井下抽采开采层抽采 邻近层抽采 围岩抽采 采空区抽采 采动区抽采 废弃矿井抽采
煤层气生产动态特征分析 发表时间：2018-06-25T14:58:12.400Z 来源：《基层建设》2018年第12期作者：王国华崔德广[导读] 摘要：由于煤层地质条件的差异以及储层的非均质性影响，同一区块的煤层气井生产情况也会各有差异。 新疆维吾尔自治区煤田地质局一五六煤田地质勘探队乌鲁木齐 830009 摘要：由于煤层地质条件的差异以及储层的非均质性影响，同一区块的煤层气井生产情况也会各有差异。从区域上分析煤层气井的生产特征及规律，有利于了解本区煤层气井高产主控的因素，指导后期开发部署及工艺方案的优化。 关键词：产气量；正相关性；流体势；临储比；层系组合 The analysis of coalbed methane production dynamic characteristics (No.156 Coalfield Geological Exploration Team of Xinjiang Coalfield Geology Bureau , Urumqi 830009) Abstract: Because of the different Geological conditions of coal seam and the heterogeneous influence of reservoir, the production of coal seam and gas well in the same area will be different. It is helpful to understand the factors of high yield and main control of coal seam gas well from regional analysis, and guide the development and deployment of coal seam gas well and the optimization of process plan. 阜康白杨河矿区煤炭资源丰富，煤变质程度中等，煤层气含量高，同时，煤储层物性较好，有利于煤层气的赋存和开发。 示范区主要含煤地层为八道湾组下段(J1b 1)和八道湾组中段(J1b 2)。开发的3套主力煤层39#、41#、42#全部位于八道湾组下段。由于煤层地质条件的差异以及储层的非均质性影响，同一区块的煤层气井生产情况也会各有差异。从区域上分析煤层气井的生产特征及规律，有利于了解本区煤层气井高产主控的因素，指导后期开发部署及工艺方案的优化。 一、示范区生产特征 为分析示范区的生产特征与产气分布规律，将从本区的产气、产水规律，以及与煤层构造、煤层厚度、流体势、层系组合等方面关系入手，深入研究本示范区煤层气井的高产主控因素。 1、产气量与构造的关系 从示范区煤层气井2015年10月31日的产气现状与构造关系叠合图可以看出（见图1），示范区西部部署的两排煤层气井，构造深部位井的产气效果要好于浅部位的井；示范区东部部署了三排煤层气井，构造中部的井产气效果最好，深部位井的产气效果次之，而浅部井的产气效果最差。总体来看，目前示范区全区浅部位井的产气效果都不理想，可能与浅部的井离火烧区较近，瓦斯风化带较深，浅部井的含气性较差等因素有关。 图1 示范区煤层气井产气现状与构造关系图 2、产气量与煤层厚度的关系 从示范区煤层气井产气现状与3套主力煤层厚度的叠合关系图可以看出（见图2），示范区煤层气井产气量与39#、42#煤层厚度大体上呈正相关性，即煤层厚度大的区域产气量高，而与41#煤层厚度的相关性不明显。 a.示范区煤层气井产气量与39#煤层厚度关系图 b.示范区煤层气井产气量与41#煤层厚度关系图 c.示范区煤层气井产气量与42#煤层厚度关系图
编订：__________________ 审核：__________________ 单位：__________________ 煤层气开采模式探讨 Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑
文件编号：KG-AO-2143-96 煤层气开采模式探讨 使用备注：本文档可用在日常工作场景，通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体的部署，从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作，使日常工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 20xx年国家煤矿安全监察局制定了“先抽后采，以风定产，监测监控”的煤矿瓦斯防治方针，强化了瓦斯抽采在治理瓦斯灾害中的地位。但目前的井下瓦斯抽采远远不能满足瓦斯治理的要求，“地面钻采”煤层瓦斯日益提上日程。如何将“地面钻采+井下抽采”有机结合，则是摆在我们面前的难题。本文在分析了两种开采模式差异基础上，利用“系统工程事故树分析法+多层模糊数学综合评价法”，最后提出了不同类型矿井的煤层气开采模式。 1 两种开采模式的异同 1.1 开采机理的差异 (1)井下煤层气抽采机理。所谓井下煤层气抽采就是借助煤炭开采工作面和巷道，通过煤矿井下抽采、采动区抽采、废弃矿井抽采等方法来开采煤层气资源。
井下煤层气抽采机理是：当煤层采动以后，破坏了原岩石力学平衡，造成了煤层的卸压，由于瓦斯气体90%以上以物理吸附状态存在于煤层中，为了继续保持平衡，煤层中的瓦斯涌出，通过人工改造使其成为密闭系统，从而持续维持卸压区域．这样，煤层瓦斯将源源不断被抽出。由此可见：使井下煤层气得以抽采的2个基本条件是：在小范围内有足够的煤层气资源及使煤层瓦斯得以释放的煤层透气性大小。 (2)地面钻采煤层气机理。地面钻采煤层气就是利用垂直井或定向井技术来开采原始储层中的煤层气资源。地面钻采煤层气的机理是：当储层压力降低到临界解吸压力以下时，甲烷气体从煤基质微孔隙内表面解吸出来；由于瓦斯浓度差异而发生扩散到煤的裂隙系统，最后以达西流形式流到井筒。解吸是煤层气进行地面钻采的前提，降压是解吸的前提。由此可见：地面钻采煤层气能否发生的根本在于煤层气是否能降压解吸。 1.2 实施方法的不同
陕西省彬长矿区总体规划（修改）环境影响报告书简写本 煤炭科学研究总院西安研究院 二○○九年八月
1规划背景与评价任务由来 彬长矿区是国家规划的十三个煤炭基地—黄陇基地的主力矿区之一，矿区位于陕西省关中西北部长武和彬县境内。矿区东部及南部以无煤区边界线为界，西部及北部以陕甘省界为界，矿区东西长46km，南北宽36.5km，规划面积978km2，煤炭资源地质储量8978.83Mt，可采储量5362.09Mt，主采煤层平均厚度10.65m。 陕西煤田地质公司186队从1979年10月开始到1987年10月，完成了矿区详查勘探，1992年底又提交了矿区大佛寺井田精查地质报告，全国矿产储量委员会以储发(1993)245号文批准。煤炭工业西安设计研究院早在1983年6月根据地质部门的详查中间资料编制了《彬长矿区开发意见》，1988年1月根据原中国地方煤矿总公司的意见，编制了《彬县煤炭开发总体规划设计》，989年底根据原中国统配煤矿总公司的安排及原能源部能源计(1989)1005号文，又编制了《彬长矿区总体可行性研究报告》，1993年11月，煤炭工业西安设计院、西北电力设计院、铁道部第一设计院联合编制了《陕西省彬长矿区煤电路集团项目预可行性研究报告》，1994年8月，煤炭部与陕西省政府联合向国家计委上报了项目建议书，1997年8月国家计委以计交能(1997)1351号文(见附件5)对矿区总体部分进行了批复，认为矿区铁路、电厂及水库的建设是必要的。2003年陕西省发改委委托煤炭工业西安设计院等编制《彬长矿区综合开发规划》，2005年12月完成该规划的最终版。2007年6月煤炭科学研究总院西安分院（现更名为煤炭科学研究总院西安研究院）受煤业集团委托编制完成《陕西省彬长矿区总体规划环境影响报告书》，原国家环保总局于2005年10月以“环审【2005】877号”文对该项目予以批复。 随着矿区的开发和建设，各矿井相继完成了勘探精查工作，各矿井的煤层储存范围及资源储量及等级均有不同程度的变化；生产技术的发展和国民经济对煤炭的需求，要求原规划的矿区生产能力提高。另外，矿区综合开发规划项目要求对矿区煤炭规划进行修改，矿区的基础设施建设已经有了长足的发展。因此矿区规划的修改迫在眉睫。2007年2月国家发改委以“发给能源[2007]28号”文要求对彬长矿区总体规划进行修订。2007年陕西省发改委委托中煤西安设计工程有限公司修改彬长矿区总体规划，2009年1月，国家能源局委托中资公司对修改的彬长矿区总体规划进行评估，并形成修改报告。根据陕西省发改委的统筹安排，由陕西煤业化工集团有限责任公司（原陕西煤业集团有限责任公司）负责彬长矿区总体规划的组织与实施。 彬长矿区高度重视资源环境问题，贯彻循环经济理念，坚持可持续发展观和构建和
煤层气井产能影响因素分析 在我国,煤层气的开发日益受到重视,但是单井产气量却一直难以有较大提高,这也是一直制约煤层气开发的主要问题。本文试图从地质因素和开发技术两个大的方面入手,分析影响煤层气井产能的种种因素,找出问题所在。 1 地质因素 地质因素是决定煤层气富集及产出的关键,是影响气井产能的内在因素。以沁水盆地南部煤层气的开发为例,通过研究及勘探开发的实践表明,气井产能受煤构造部位、煤层厚度、埋深、气含量、渗透率、水文地质条件等因素影响。不同地区煤层气地质、储层条件对比情况见表1。 1.1 1.1.1 构造发育及分布褶皱 煤层气勘探开发资料显示,褶皱对煤层气井的产量有一定影响。中联煤在潘河地区的煤层气井分布在背斜、向斜的不同部位,虽然各种产量井在背斜、向斜上的分布没有明显的比例优势,产能分布与构 造关系不十分显著,但在背斜轴部,高产井的比例高[1],向斜和褶皱翼部的高产井比例分别为75%和59%,背斜轴部的煤层气井全为高产井(表2)。中石油在樊庄区块进行的煤层气开发也基本上表现为相同的产气特征,在背斜区和褶皱翼部高产气井的比例高。 表2 不同构造位置区的气井产气状况[2] 1.1.2 断层 断层对煤层气开发的影响表现为:①在局部范围内使煤层厚度或煤体结构发生变化,如煤层变薄、煤层渗透率降低等;②导通邻近含水层,导致产水量大、降压困难等；③使附近的煤层气逸散,气含量降低; ④使煤层气井间形成隔离屏障,阻断井间的联系,降低开发效果；⑤增加钻井、固井、压裂作业等的施工难度,对煤储层的污染可能更大。这些都会导致产气量降低,因此断层对煤层气井的产量影响是比较显著的。 1.2 煤层厚度煤层厚度越大，向井筒渗流汇聚的煤层气就越充足,产气量就越高。对沁水盆地南部煤层气井产量与目标煤层厚度进行统计发现,随着煤层厚度的增大,煤层气井产量有增加的趋势。 1.3 煤层埋深煤层气理论研究和勘探开发的实践表明,深度是影响煤层气井产 量的重要因素之一。煤层气开发目标煤层埋藏越浅,则地应力低、渗透率高,排水降压容易,气井产量就越高。如郑庄区块，煤层埋藏较深(超过1 000 m),气井产量较低,多为500~1 000 m3/d。在潘庄区块，煤层在300~600 m,煤层气井产量较高。晋煤集团在潘庄井组的部分气井排采时间超过15 年，产气仍在 2 000 m3/d 左右，目前在该区实施的煤层气开发井，产量一般在 3 000~5 000 m3/d，且有多口自喷。 1.4 煤层气含量煤层气理论研究及勘探开发的实践表明,气含量是决定煤层气丰度高低的关键参数,是影响煤层气富集高产的主要控制因素。如潘庄区块寺河西区,目前气含量为12~15 m3/t,气井单井产量多在3 000 m3/d 以上;寺河东区含气量为8~10 m3/t,气井产量为800~1 000 m3/d; 成庄井田煤层气含量为7~14 m3/t,井产量在800~1 500 m3/d。 1.5 煤层渗透率渗透率是煤层气富集高产的主要控制参数之一。我国煤层气勘探开发注入/压降测试的煤层渗透率与美国相比差2~3 个数量级,是制约我国煤层气勘探开发的主要地质因素。1.6 水文地质条件水文地质条件不仅对煤层气保存具有重要作用,而且是煤储层压力和煤层渗透性的重要影响因素。同时,由于煤层气的产出是通过排水降压来实现的,因此水文地质条件对煤层气开发作业影响显著,进而对气井产能产生影响[3‐5]。 2 开发技术 2.1 钻井技术与常规天然气储层相比,煤层气储层应力敏感性强、吸附性强,钻井施工容易对其造成损害,这不但影响测井资料对储层渗透率、孔隙度等参数的正确解释,而且使生产井
浅谈彬长矿区洛河组含水层水害防治技术研究 摘要：目前陕西中部彬长矿区煤矿回采，主要受洛河组含水层影响，该地区煤矿开采较深，最深可达1100米，洛河组含水层属于白垩系，在陕西中部地区具有厚度大、富水性强、水压高、距离煤层近、不具有可疏放性等特点，因此洛河组含水层成为该地区煤矿水害防治的重点对象。对此，以彬长矿区为主受洛河组含水层影响的矿井重点采取探查、提前疏放“削峰”、控制采高等措施进行，现针对洛河组含水层防治工作，逐步完善摸索，提出“探查-疏放-评价-监测-预警”防治体系。对于受洛河组含水层水害威胁较重矿井具有一定的借鉴意义。 关键词：洛河组含水层；探查；疏放；防治水体系；彬长矿区 一、洛河组含水层概况 洛河组含水层接受上部松散层含水层补给。区内泾河地表水系呈扇状发育，分布广泛切割较深，洛河组含水层多直接出露河谷，尤其是在区域地表水系中上游，地表河流多直接流经白垩系含水层之上，形成良好的补给接触关系，地表河流入渗补给是白垩系含水层的主要补给水源。区内白垩系含水层与区外灰岩含水层形成对接关系，接受区外地下水补给。 彬长矿区井田钻孔揭露洛河组厚度为256.30～555.88m，平均398.01m。三维区范围钻孔揭露厚度为318.00～509.93m，平均400.35m。由各粒级砂岩、砂砾岩组成，以中～粗粒砂岩为主要含水层段。换算为91mm口径的单位涌水量为0.2312～2.288L/（s?m)，渗透系数0.06～1.552m/d；2015年地下水水位标高 +923.15～+932.53m，属中等～强富水含水层。洛河组厚度较大，岩性主要为细粒砂岩、中粒砂岩、粗粒砂岩和泥质岩类地层；粗颗粒砂岩孔隙率明显较大，细粒砂岩～粗粒砂岩的平均孔隙度为15.44%。洛河组上段单位涌水量为q91=1.305 ～2.2482L/s?m，渗透系数为0.492918～1.321521m/d（表5-4），为富水中等～强的含水层；地下水径流条件相对较好。流量测井解释出4个主要出水层段，出水水量3.37～81.25 m3/h。水质中各阴阳离子含量较低，矿化度为1.033～1.254g/L，水质类型为SO4HCO3（Cl)-Na型、SO4HCO3 -Na型和SO4（HCO3）-Na型。水质同位素测试成果反映出洛河组上段含水层直接或间接接受大气降水补给的条件相对较好，或者补给时间较短。洛河组上段为顶板主要充水含水层，是矿井防治水工作的重点对象。 二、洛河组含水层水防治体系 洛河组含水层水的防治需要考虑多重因素，通过调查了解，该地区的生活、生产用水，均采自洛河组含水层，周边农村用水均依靠洛河组的高压力，施工自流井满足生活用水，因此对于彬长矿区煤矿开采过程中洛河组含水层的防治，必须考虑地下水的污染问题，经过多年的摸索和实践，逐步形成了“探查-疏放-评价-监测-预警”防治体系。 1、工作面回采前防治水措施 矿井工作面回采过程中，重点要在回采前探明地层相关数据，根据彬长矿区特点，重点探查好导水裂缝带发育高度、煤层顶板至洛河组间距、富水异常区。 （1）导水裂缝带探查。在传统打钻探查的基础上，逐步探查新工艺，引进“井-地”联合微震的探查方式，重点在井上下埋设微震传感器，捕捉工作面回采后地层断裂时产生的能量波，采取多数据分析的方式，找出平面位置和空间位置的震源，系统分析导水裂缝带发育高度。 该方法配合钻探漏水实验的方法，确认矿井工作面回采后导水裂缝带发育高
根据对比标志，研究、分析判断不同地点两个或两个以上煤层或煤组相互对应关系的工作。是煤田地质勘探、生产勘探和煤矿开采的基础地质工作。用于查明煤层层序、厚度及其变化，了解煤系和煤层的原生及后生变化，煤质及其变化，进行煤层评价，判断构造，计算储量，指导矿井开发生产等。 煤层对比是以具一定特征的岩层、煤层、岩性组合、旋回结构或一定动植物化石或化石群的岩层作为标志进行的。 煤层对比方法主要有： ①标志层法。有一定特征、厚度小、横向变化不大的岩层，均可作为标志层。当厚度稳定、 结构及成分特征明显时，煤层本身亦可作为对比标志。标志层按其稳定程度可分为区域 性标志层、全区性标志层及局部性标志层3类。标志层法是煤田地质勘探中常用的对 比方法。 ②②岩相－旋回特征对比法。在对含煤岩系详细研究基础上,选择测绘一个相-旋回标准剖 面。在其他有关剖面上，首先找出若干个控制性旋回，进而划分小旋回,逐步与相-旋回 标准剖面对比。此种方法多用于海陆交替相含煤岩系。 ③③古生物法。当含煤岩系剖面富含动植物化石时，可根据一定的种属、具一定特征的动 植物化石或一定组合的动植物化石群进行对比。此种方法不能用于哑地层。 ④④微古生物法。含煤岩系中含有介形类、轮藻、牙形石等微体古生物时使用的对比方法。 ⑤⑤孢粉法。根据含煤岩系中的标准类型孢粉、孢粉组合以及具有特殊孢粉成分的标志层 进行对比。此种方法适用于岩浆活动破坏轻微、煤层未受构造强烈破坏、煤化程度较低 的煤。 ⑥⑥煤岩特征对比法。根据煤岩组分、宏观类型、显微组分含量及其变化，以及煤层结构 等煤的宏观和微观特征进行综合分析，某些特殊夹石层，如粘土岩夹石有时也可作为对 比依据。此种方法可靠，使用较多。 ⑦⑦岩矿特征法。根据岩石的矿物成分、含量变化以及矿物的标型特征进行对比。有时石 灰岩不溶残渣、粘土染色分析结果和不同粘土矿物的百分含量亦可用于对比。此种方法 在掩盖煤田地质勘探工作中有重要意义。 ⑧⑧微量元素法。对含煤岩系岩层和煤灰中微量元素进行光谱分析，根据微量元素共生组 合特征和百分含量进行对比。它是一种辅助方法。但当其他方法达不到预期对比效果时， 可作为一种主要方法。 ⑨⑨结核法。结核在含煤建造中的分布有一定规律，其特征和含煤性有一定关系，特别是 同生结核在一定程度上可视为聚煤条件的指标。因此，可利用结核的物质成分、大小、 结构、构造、表面特征、结核与围岩的分离程度，以及结核系数等特征或统计数据对比 岩、煤层。 ⑩⑩测井曲线法。煤与其他岩石物性上往往有一定差异，因而可以根据测井曲线类型，寻找物性标志层进行煤层或煤组对比。常用的有电阻率曲线、自然电位曲线、密度测井曲 线和天然伽马曲线等。 进行煤层对比时，除在特定条件下采用单一对比方法外，一般选择若干种方法进行综合对比，以求准确。 随着科学技术的发展，在生产实践中也将产生一些新的对比方法。如中国的“岩石煅烧法”，岩石在一定温度下煅烧一定时间，因其中有机质被消除，原来颜色相同或相 近的岩石则显示了不同特征，进而与标准煅烧样品比较进行煤层对比。
煤岩学研究进展 煤岩学就是把煤作为有机岩石，以物理方法为主研究煤得物质成分、结构、性质、成因及合理利用得学科。就是煤地质学得一个分支。1924年,R、波托涅在《普通煤岩学概论》中第一次使用煤岩学一词。显微镜下研究煤就是煤岩学得主要手段。根据煤岩学理论，煤得不均一性主要表现在它就是由多种性质不同得显微组分组成得，这些显微组分得不同组合就造就了煤在外表形态、光学性质及工艺性质得不同，也造就了煤得物理性质、化学性质及显微结构上得差异。由于煤岩学在研究煤炭物质得成因、性质及其加工利用等方面有着独特得，其它学科不能代替得作用，而且在实践与理论两方面已经并正在取得越来越重要得成果，因此煤岩学在世界各国获得了广泛发展。 1.煤岩学研究发展史 我国煤岩学研究始于上世纪三十年代，早期得煤岩学研究涉及得面较广，区域煤岩学方面，既研究了华北得煤，也研究了西南与南方得煤得显微结构，既研究了烟煤，也研究了无烟煤。在应用煤岩学方面，一就是对煤物质得成因及其地质意义进行一些探索；二就是对煤物质得化学性质及其在碳化过程中得结焦性进行了分析测试，在普通煤岩学方面，主要就是开展煤得薄光片与光片光面腐蚀等技术得试验研究。之前得研究成果对以后我国煤岩学得发展奠定了坚实得基础，具有重要得现实意义。 方法试验、规程标准工作在五十年代中期主要就是煤岩采样与系统鉴定有关得工作方法总结、煤片(块煤薄片与光片)磨制及定量项目得划分等，自后期至六十年代初期则集中于与煤砖光片
有关得磨制、定量项目与方法得研究，并开展了重液分离、荧光分析、苯提取物消光度、贝瑞克光度计以及煤得显微硬度测定等方法得初步试验。七十年代以来，主要开展了用各种仪器方法测煤得反射率得试验研究以及煤砖光片磨制与光洁度划分标准，进一步研究了煤得旋转角、显微硬度与荧光分析方法及其应用前景。随后，扫描电镜也开始应用于煤岩学领域。用扫描电镜研究褐煤得凝胶化程度、植物解剖结构(超微结构)与加氢液化得反应性，效果良好。 煤岩学得发展也不就是一帆风顺得，其发展历程中也经历过低迷时期，但由于煤炭在能源工业中举足轻重得地位，使得煤岩学得研究不断向前发展，取得了丰硕得成果。 2.煤岩学得研究方法 作为评定煤质得研究方法，煤岩学研究主要有宏观研究法与微观研究法。宏观研究法基于煤得颜色、条痕、光泽断口、脆度与硬度等划分煤得宏观类型；微观研究法主要就是借助于光学显微镜研究煤得显微结构与组成。显微镜下研究煤就是煤岩学得主要手段，煤得显微组分、显微类型与煤化作用就是煤岩学得主要研究内容，应用煤岩学方法确定得煤岩组成、煤化程度就是评定煤得性质与用途得重要依据。 用煤岩成分评定炼焦用煤得质量，用惰性成分含量与反射率指导配煤。煤岩学提出了活性组分与惰性组分得概念，并按镜质组、半镜质组、惰质组、壳质组及矿物对显微组分进行分类与定量统计分析。一般情况下，镜质组随着煤变质程度得增高而增高，壳质组则逐渐减少，而惰质组没有一定得倾向。对挥发分来说，随着变质程度得增高，所用微观煤岩组分得挥发分都随之减少。
I If 编号：SM-ZD-16333 煤层气开米模式探讨 Orga nize enterp rise safety man ageme nt planning, guida nee, inspection and decisi on-mak ing. en sure the safety status, and unify the overall plan objectives 编制: 审核: 时间: 本文档下载后可任意修改
煤层气开采模式探讨 简介：该安全管理资料适用于安全管理工作中组织实施企业安全管理规划、指导、检查和决策等事项，保证生产中的人、物、环境因素处于最佳安全状态，从而使整体计划目标统一，行动协调，过程有条不紊。文档可直接下载或修改，使用时请详细阅读内容。 20xx年国家煤矿安全监察局制定了“先抽后采，以风定 产，监测监控”的煤矿瓦斯防治方针，强化了瓦斯抽采在治理瓦斯灾害中的地位。但目前的井下瓦斯抽采远远不能满足瓦斯治理的要求，“地面钻采”煤层瓦斯日益提上日程。如何将“地面钻采+井下抽采”有机结合，则是摆在我们面前的难题。本文在分析了两种开采模式差异基础上，利用“系统工程事故树分析法+多层模糊数学综合评价法”，最后提出了不同类型矿井的煤层气开采模式。 1两种开采模式的异同 1.1开采机理的差异(1)井下煤层气抽采机理。所谓井下煤层气抽采就是借助 煤炭开采工作面和巷道，通过煤矿井下抽采、采动区抽采、废弃矿井抽采等方法来开采煤层气资源。井下煤层气抽采机理是：当煤层采动以后，破坏了原岩石力学平衡，造成了煤层的卸压，由于瓦斯气体90%以上以物理吸附状态存在于煤层中，为了继续保持平衡，煤层中的瓦斯涌出，通过人工改造使其成为密闭系统，从而持续维持卸压区域.这样，煤层瓦斯将源源不断被抽出。由此可见：使井下煤层气得以抽采的2个基本条件是：在小范围内有足够的煤层气资源及使煤层瓦斯得以释放的煤层透气性大小。 (2)地面钻采煤层气机理。地面钻采煤层气就是利用垂直 井或定向井技术来开采原始储层中的煤层气资源。地面钻采煤层气的机理是：当储层压力降低到临界解吸压力以下时，甲烷气体从煤基质微孔隙内表面解吸出来；由于瓦斯浓度差异而发生扩散到煤的裂隙系统，最后以达西流形式流到井筒。 解吸是煤层气进行地面钻采的前提，降压是解吸的前提。由此可见：地面钻采煤层气能否发生的根本在于煤层气是否能降压解吸。
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/561510640.html, 浅析煤层气开采技术与发展趋势 作者：焦腾辉 来源：《中国化工贸易·中旬刊》2019年第03期 摘要：我国拥有丰富的煤炭资源，并伴有极为丰富的煤层气资源。随着技术的不断发 展，煤层气的开采效率与质量均有提升。本文研究了煤层气开采过程中常运用的勘探、钻井、净化增产等几项技术，并就其开采技术的未来发展趋势进行了简要研究。 关键词：煤层气;开采;技术 在工业企业的迅速发展与人们生活水平提升的情况下，我们对煤层气等化石能源的需求逐渐提高，同时也行成了该部分能源紧缺的局势。为更好的满足人们生产生活对化石能源的需求，开采单位要不断提升开采技术，提高能源开采的产量与质量。 1 煤层气开采技术 煤层气即赋存于煤层当中的天然气，我国资源比较丰富，尤其是有着较大量的低、中煤阶煤层气储量。作为一种具有较大价值的化石能源，煤层气开采成为能源发展的重要方向。为确保开采的效率与质量，开采的几个环节都要依靠相应的先进技术。目前，煤层气开采中常用的主要技术有以下几种： 1.1 勘探技术 勘探是煤层气开采的基础环节，对整个开采工作有重大影响。施工人员在开采作业之前必须对煤层气的实际情况进行科学、详细的勘探，了解当地的地质构造，以制定科学合理的方案[1]。这是因为地质的构造与特点对煤层气产量与开采难度有巨大关联，只有准确了解当地地 质的整体情况，决策人员才能制定开采实际方案。经研究发现，煤层气多储于向斜底部等位置，且煤层气都是压力圈闭气藏。其压力圈又可分为水压圈与气压圈，向斜底部裂缝处就是水压圈闭气藏吸附气的聚集区。此外，勘探的另一项重点工作是探测当地的地质活动的相关情况，以判断煤层开采的难度。首先，开采位置若是在地质构造变化严重的区域，煤层气的储存难度会加大。其次，火山岩活动情况对开采有巨大影响，其活动严重会对煤层造成破坏，不利于开采。但其若有小幅度活动则会促进煤阶升高并利于气体转化，从而便于开采。最后，煤层顶底板的岩性密度的。密度较高的区域，其含气量较高便于开采。为保证煤层气开采的整体工作效益，开采人员要利用精准的地质勘探仪器，对开采区的地质构造及特征进行详细调查，为开采作业提供准确指导。 1.2 钻井技术 在进行钻井时，多利用石油钻井设备进行作业，钻头多选择取心钻头与压轮钻头，钻井液根据产层的实际特点多选则低密度水泥浆或清水。钻井作业中常用到欠平衡钻井与定向钻井两