晋煤集团高瓦斯矿井煤层气抽采及利用效果

晋城矿区煤层气开发利用进展贺天才，田永东（山西晋城无烟煤矿业集团有限责任公司，山西晋城 048006）摘要：晋城矿区煤层气地面抽采经过几年的发展，目前日产气量已经达到40万立方米，日压缩煤层气30万立方米，初步形成了一定的生产规模。

生产实践同时证明煤层气地面抽采可以有效降低煤层瓦斯压力和瓦斯含量。

根据目前的实际产气情况计算，煤层气井控制范围内的瓦斯含量每年可以降低约1立方米左右，因此煤层气地面抽采可以降低矿井突出危险，减少井下瓦斯涌出量，促进煤矿生产安全。

关键词：晋城；煤层气；开发；利用；进展1 开发背景和概况晋城矿区是国家规划的13个大型煤炭基地中晋东煤炭基地的重要组成部分，19个首批煤炭国家规划矿区之一，是我国重要的优质无烟煤生产基地，属国家实行保护性开采的稀缺煤种。

矿区位于山西省东南部、沁水煤田南部，矿区规划面积3753km2，地质储量437.6亿吨，规划矿井13座矿井。

晋城煤业集团作为晋城矿区的开发主体，目前有7座生产矿井和一座在建矿井，2005年核定生产能力3060万吨/年，实际生产原煤3006万吨。

根据煤炭科学研究总院重庆煤科分院和西安分院的评估报告：晋城矿区规划区范围内煤层气资源总量为6000亿立方米，寺河和成庄井田范围内的煤层气储量为530亿立方米。

寺河井田东区瓦斯平均含量为9.03 m3/t，西区为16.6 m3/t，北区在地面抽采钻孔施工过程中测定的瓦斯最高含量为28.7m3/t。

成庄井田西南部瓦斯含量最高为15.62m3/t。

矿区煤层透气性系数一般为0.0239～213 m2/MPa2·d，煤层瓦斯压力一般为0.2～2.12Mpa。

2005年，成庄矿绝对瓦斯涌出量达到239m3/min，相对瓦斯涌出量为16.14 m3/t。

2005年寺河矿井的绝对瓦斯涌出量达到479 m3/min，相对瓦斯涌出量为22.3m3/t，为高瓦斯矿井。

目前寺河矿和成庄矿井下瓦斯抽放已经难以满足煤炭安全生产的需要，因此需要通过地面抽采来降低矿井瓦斯涌出量。

煤矿瓦斯高效抽采和利用方案一、实施背景煤矿瓦斯是一种主要源自煤矿井下的有害气体，其主要成分为甲烷。

在煤矿开采过程中，瓦斯容易引发爆炸和燃烧，对矿工生命安全和煤矿生产安全构成严重威胁。

因此，开展煤矿瓦斯高效抽采和利用工作，对于保障矿工生命安全、促进煤矿安全生产、提高资源利用率、推进能源结构调整均具有重要意义。

二、工作原理煤矿瓦斯高效抽采和利用方案主要基于以下工作原理：1. 预抽采：在煤矿井下巷道形成之前，通过地面钻孔的方式对煤层进行预抽采，以降低煤层中的瓦斯含量，降低开采过程中的瓦斯涌出量。

2. 边采边抽：在煤矿开采过程中，利用井下巷道或钻孔对工作面进行瓦斯抽采，以降低工作面及其周边区域的瓦斯浓度，保障工作面安全推进。

3. 瓦斯利用：将抽采出的瓦斯进行提纯、压缩、液化等处理，制成高品位的瓦斯气体，用于民用燃气、工业燃料、汽车燃料等领域。

同时，将瓦斯废气进行氧化处理，生成二氧化碳和水，实现二氧化碳的资源化利用。

三、实施计划步骤1. 建立瓦斯抽采系统：在煤矿井下建立瓦斯抽采管网和抽采泵站，实现对煤层中瓦斯的抽采。

2. 瓦斯抽采监测：在井下设置瓦斯传感器和监控摄像头等设备，对瓦斯抽采过程进行实时监测，及时发现和解决安全隐患。

3. 瓦斯利用工程建设：在矿区内建设瓦斯利用工程，包括瓦斯液化、提纯、压缩等装置，将瓦斯转化为高品位的气体燃料或液体燃料。

4. 瓦斯安全管理：制定和实施严格的瓦斯安全管理制度和操作规程，确保瓦斯抽采和利用过程中的安全。

5. 人员培训与资质认证：对从事瓦斯抽采和利用的工作人员进行专业技能培训和资质认证，提高员工的业务水平和管理能力。

四、适用范围本方案适用于各种类型的煤矿，特别是高瓦斯矿井和煤与瓦斯突出矿井。

同时，本方案也适用于将瓦斯作为清洁能源进行利用的领域，如城市燃气、工业燃料、汽车燃料等。

五、创新要点1. 综合利用：将煤矿瓦斯的抽采与利用相结合，实现了资源的综合利用，提高了资源利用率和经济效益。

煤矿瓦斯防治中抽采新技术的有效运用煤矿瓦斯是煤矿生产过程中常见的一种有害气体，具有易燃、易爆等特点，对矿工的生命安全造成严重威胁。

煤矿瓦斯防治是煤矿安全生产中的重要环节。

在煤矿瓦斯防治中，抽采新技术的有效运用具有重要意义。

抽采新技术是指利用特殊装置将煤矿底板的瓦斯抽到地面，然后采用适当的方式进行处理，以达到瓦斯安全排放的目的。

抽采新技术有多种形式，如瓦斯抽采、水封式抽采、自吸式抽采等。

抽采新技术可以有效地控制瓦斯浓度。

通过抽采装置将煤矿瓦斯抽到地面，在地面上建立适当的处理设备，可以实现对瓦斯的控制和处理，有效地降低瓦斯浓度，减少瓦斯爆炸的风险。

抽采新技术可以提高矿井安全生产水平。

在矿井生产过程中，瓦斯会随着煤炭的开采而释放出来，如果不进行及时抽采，瓦斯就会积聚在矿井中，增加矿井的危险性。

而采用抽采新技术可以及时抽走瓦斯，保证矿井内的瓦斯浓度在安全范围内，显著提高了矿井的安全生产水平。

抽采新技术可以提高煤炭开采效率。

在煤炭开采过程中，瓦斯的存在会对煤炭开采产生一定的影响，降低煤炭开采效率。

而采用抽采新技术可以有效地将瓦斯抽走，减少对煤炭开采的干扰，提高煤炭开采的效率。

抽采新技术具有环保效益。

利用抽采新技术将瓦斯抽到地面后进行处理，可以实现瓦斯的安全排放，减少对环境的污染，保护生态环境。

抽采新技术的有效运用在煤矿瓦斯防治中具有重要意义。

它可以有效地控制瓦斯浓度，提高矿井安全生产水平，提高煤炭开采效率，同时也具有环保效益。

在煤矿瓦斯防治中，我们应积极推广和应用抽采新技术，不断提高煤矿安全生产水平。

高瓦斯矿井抽采技术浅论梁鹏程 徐栋梁（保利能源控股有限公司 平山煤矿 山西 晋城 048204）摘 要： 矿井瓦斯作为煤矿五大灾害之一，一直是重大安全事故危险源，特别作为基建矿井，瓦斯治理成效的好坏直接影响着矿井的建设进度。

在对现有条件的分析解的基础上，提出瓦斯治理措施、瓦斯抽采工艺改进、抽采系统及抽采管理等一系列措施，并加以实施，取得一定的效果。

关键词： 煤矿；瓦斯；治理中图分类号：TD712 文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2012）1210023－01保利能源控股有限公司平山煤矿作为双突矿井，煤层巷道杆。

3）封孔：由于我矿3号煤层裂隙极其发育，为防止抽放钻瓦斯含量高，治理难度大，掘进工作面瓦斯治理效里的好坏成孔漏气，钻孔封孔长度由原来8m增加到10m，由人工缠绕棉布加为矿井建设过程中的关键所在。

聚氨酯封孔，改进为人工手动双液注浆泵注入聚氨酯封孔。

4）连管：为减少管路连接处漏气，所有胶管连接接头处，由原来1 矿井概况铁丝绑扎，改为胶管强力卡箍。

5）检测和管路除渣放水：① 保利能源控股有限公司平山煤矿位于山西省沁水县，属于为确保抽采计量的准确性，每个钻场均设置孔板流量计，个别双突矿井，矿井设计生产能力为90万吨/年，2010年10月开始建单孔设置孔板流量计，正常抽放钻场每5天检测一次抽放浓度、设。

矿井开采3号、9号、15号煤层，其中主采煤层3号煤层，瓦抽放负压、抽放流量等参数，重点抽采地点及时测定抽采参斯含量10.54～15.75ml/g，瓦斯压力1.15MPa，透气性系数为数。

② 有专人负责抽放主管路、抽放1.269m2/Mpa2·d，钻孔衰减系数为α=0.0195d-1，煤层坚固性系数f=1.21～1.43，瓦斯放散初速度△P＝22～26，属煤与瓦斯突出矿井，煤层无爆炸性，煤层自燃倾向性为不易自燃，水文地质类型划分为中等。

2 瓦斯治理措施2.1 严格执行两个“四位一体”确保巷道掘进安全2.1.1 区域防突措施。

报道实践PRACTICE面对中央“供给侧改革”步伐的加快，煤炭市场的形势更加严峻。

煤层气作为煤炭行业里为数不多的新能源，环保、低碳、清洁的特质，为煤炭行业转型升级带来新的转机。

/图 武小渝 本刊记者 张莎莎山西是我国煤炭大省，也是煤层气大省。

晋煤集团作为全国最大的煤层气抽采利用企业和国家创新型试点企业，率先引进并消化吸收国外先进瓦斯抽采利用技术，突破了国际公认的无烟煤地面抽采“禁区”。

开发出一套适宜于本地区开采并且具有自主知识产权的煤层气地面抽采技术，创建了“采煤采气一体化”“井上井下联合抽采”的矿井瓦斯治理新模式，为我国煤炭矿区瓦斯综合治理、保证高瓦斯矿井安全生产探索出一条新的有效途径。

通过20余年的探索和努力，晋煤集团煤层气抽采量连续9年位居全国第一，煤层气产销量占全国总量的三分之一，成为我国煤层气产业的“领航”者。

从被动治理到主动开发晋煤集团与煤层气打交道源于全国首座高瓦斯条件下的千万吨级矿井寺河矿的投产。

寺河矿是高瓦斯高突矿井，吨煤瓦斯含量最高达到28方以上，而国家要求采掘作业的吨煤瓦斯含量要在8方以下。

面对难题，晋煤集团迎难而上，独创煤层气井上井下联合抽采工艺，从先抽后采到边抽边采，在确保煤矿安全生产的同时，致力于煤层气的开发利用。

地面抽采出的高浓度煤层气经过液化、压缩后应用在化工、民用等领域；井下抽采出的低浓度煤层气，则用于发电。

晋煤集团从被动防御瓦斯灾害到主动开发清洁能源，极大改善之前被动“点天灯”的现象，减少瓦斯排放对大气造成的污染，并将其经过转化和利用摇身变成低碳环保的新能源。

目前，晋煤集团已形成全国最大的煤层气井群及抽采利用规模，实现了煤层气勘探、抽采、输送、压缩、液化、化工、发电、汽车燃气、居民用气的全链条产业发展，已建设2000公里长的煤层气集输管线、集气站185座、中央处理站2座、煤层气压缩站7座、煤层气液化厂2座、煤层气长输管道221.3公里，拥有300余辆煤层气运输专用槽车。

煤矿瓦斯防治中抽采新技术的有效运用煤矿瓦斯是煤矿开采过程中产生的一种有害气体，具有易燃、易爆和窒息等危险特性，对煤矿安全生产造成严重威胁。

为了防治煤矿瓦斯事故，抽采瓦斯是目前广泛采用的一种防治措施，通过将煤矿瓦斯抽出，降低瓦斯浓度，以达到消除可燃气体积聚、防止瓦斯爆炸的目的。

在煤矿瓦斯防治中，抽采新技术的有效运用具有重要意义，可以提高瓦斯抽采效率、降低能耗、减少矿井环境污染，从而保障煤矿安全生产。

抽采新技术可以提高瓦斯抽采效率。

传统的瓦斯抽采方式主要是通过开采竖井、水封井等传统设备进行抽采，存在抽采范围有限、效率低、效果不明显等问题。

而采用新技术可以提高抽采效果，如使用管道抽采技术，通过在矿井巷道内布设管线，将瓦斯直接抽出到地面。

这种方式不仅可以减少瓦斯扩散的时间和距离，提高抽采速度，还可以避免瓦斯在巷道中积聚，减少安全隐患。

抽采新技术可以降低能耗。

在传统抽采方式中，由于需要使用大功率的水泵和电机设备进行抽采，能耗较高。

而采用新技术可以降低能耗，如利用风能进行抽采。

通过在矿井巷道设置合理的风导设施，利用矿井中的气流进行瓦斯抽采，不仅不需要额外的能源投入，还可以利用煤矿压风系统的余气进行抽采，减少能耗的同时提高瓦斯抽采效率。

抽采新技术可以减少矿井环境污染。

传统抽采方式中，抽采过程中不可避免地伴随着煤炭粉尘和其他有害气体的排放，对矿井环境造成污染。

而采用新技术可以减少环境污染，如使用负压抽采技术，通过在井下建立负压区域，将煤矿瓦斯和粉尘等有害气体统一抽入负压区域，然后通过专门的净化设备进行处理，达到净化排放的目的，减少污染物对环境的影响。