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
按照煤层气抽采与采煤的顺序
采空区抽采技术
采空区的瓦斯来源：
1、未能采出而被留在采空区的煤炭中存有一定数量的残存瓦斯；
2、顶板和周围煤（岩）中的瓦斯；
由于采空（动）的的影响，在煤层的顶板和底板的围岩内产生大量的裂隙，特别在采空（动）区上方形成冒落带，造成相邻的煤层和围岩压力释放，邻近煤层与围岩中的大量瓦斯通过裂隙涌入开采工作面。瓦斯涌入量的大小与邻近煤层的层数、间距、厚度、瓦斯含量及工作面的布置方式有关。
采空区抽采技术主要分为以下两种： 煤
矿
埋井下
抽
采
采前预抽 边掘边抽 边采边抽 采后抽采
1、采煤工作面采空区瓦斯抽采。主要在井下通过钻孔或抽放管
路对采空区的瓦斯进行抽采。
2、煤层气地面采空（动）区抽采。主要是在煤炭采空（动）影
响区，在地面打垂直井进入煤炭顶板进行抽采。煤层由于受采
空（动）的影响，煤岩裂隙增加透气性较好，煤层气井的单井
产量增加。随着工作面的逐步推进和远离，煤层气的产量会逐
渐降低，浓度也随之下降直到气井报废。
优势：
（1）、对于煤层气含量较高，煤层层数较多且层间距不大的
情况，煤炭采空（动）导致影响区范围内的邻近层对气井补给条件较好，而且随着深度的增加，煤层气的资源丰度在增大，因此地面采空（动）区抽采技术具有较好的推广应用。
（2）、采空（动）区地面抽采与井下抽采相比虽然投资较高，但是与普通地面煤层气抽采相比费用要低很多。首先采空（动）区抽采要求的完井位置位于目的层的上方，钻探费用较低；其次采空（动）区抽采不需要压裂等增产措施，降低了完井的费用。
劣势：
（1）、在采空（动）影响区进行煤层气抽采时（一般布置在煤柱中），由于煤层气资源量的局限和透气性的增加，与普通煤层气抽采井相比虽然单井产量较高，但是产量衰减较快服务年限较短。
（2）、虽然抽采初期浓度较高但随着抽采时间的延长，浓度会发生衰减给安全带来隐患，因此在抽采时要控制压力，定期检测气体浓度。
图表 2采空（动）井示意图
（二）、地面钻井抽采
1、煤层气地面开发（垂直井）
基本工艺流程：
钻井、油井、固井、射孔、压裂、排采、封井
（1）、钻井
垂直井井身结构通常设计为：采用Φ311.5mm钻头一开钻至
稳定基岩下10m停钻，下入Φ244.48mm表层套管固井，水泥
抬高到地面；然后用Φ215.9mm钻头钻进至设计完钻层位完井，下入Φ139.7mm生产套管固井，水泥返至最上目的层上200m。
（２）、压裂
目前采用的压裂方式有：水力压裂、液氮压裂、胶液压裂等，常用的为清水加砂压裂，所采用的支撑剂为天然石英砂，规
格有0.30/0.45mm(细砂)、0.45/0.90mm(中砂)、
0.90/1.20mm（粗砂）三种。
压裂工序及重点：
①通井。是检查井内套管是否变形或存在杂物的手段，采用
通井规（一般为Φ120mm）通至人工井底，通井过程中如遇有阻力要判明情况采取措施解决后方可继续施工。
②冼井。避免井筒内的杂物在压裂过程中进入煤层，堵塞压
裂通道影响压裂施工，用清水冼井至少循环2~3周，以返
出液中没有杂物为准。
③试压。直接关系到压裂工作能否安全顺利的进行，采用清
水试压，试压值为套管抗内压强度的95%，稳压时间30分
钟，压降≤0.5MPa为合格。
④射孔。通过高聚能子弹把目的层段套管射穿，使煤层与井
筒相通，为压裂液进入煤层提供通道，射孔枪提出后要重
点检查子弹的发射率（要求100%），低于90%应进行补射。
⑤压裂。通过压裂改造措施来把井筒和煤层的天然裂隙进行
有效的沟通，提高煤层的渗透性和导流能力，扩大压降的
范围从而提高煤层气的采收率和产量。压裂过程要求注入
压力要平稳不能出现较大波动和停泵的现象，尤其在加砂
过程中要确保压力的平稳和砂比的相对稳定，在加砂过程
出现压力超压而采取措施压力平稳后，不能立即采取高砂
比注入，不能单纯的为了完成加砂的量而忽略了压力的平
稳（可能和压裂考核相冲突），造成注入砂不能运移到裂
缝的远端而在井筒附近堆积，不仅影响气井的产量而且还
会造成气井的大量吐砂。
⑥关井返排。压裂完成后要关井以保证压裂液能渗入到煤层
裂（孔）隙系统中，压力的下降幅度（压裂液的渗入速度）一定程度反映了煤层的渗透性质。在井口压力降至规定压
力时（2MPa）方可进行压裂液的返排，释放井筒压力进行
下泵作业，在放压过程中压力降不能太快防止裂隙中压裂
液流速过快携带的煤粉和砂堵塞裂隙（液氮等特殊工艺要
求例外）。
⑦下泵作业。
1）、探砂面、冲砂。在压裂施工完成后在井筒中还存在部分压裂剩余砂和压裂液返排携带出来的砂，下泵前要对井底残余的砂进行冲洗打捞。在冲砂下入井内油管前要对下入井内的油管长度进行丈量并进行记录，以便于确认砂面的高度和位置。采用油管探砂面遇阻时，要反复下放2次，两次深度误差不能超过0.5m。冲砂时要缓慢下放管柱直至井底，冲砂过程中要随时检查返出液中的含砂量（≤0.2%），实际中通常采用手捞取返出液观察，沉积颗粒不能沉积成面再循环2周上提一定高度管柱后停泵，2小时后反复探砂面两次，井底砂面沉积不超过2m为合格。实际中要重点对下入井内管柱的长度进行记录，以对是否冲砂到井底和沉砂高度进行计算。
2）、下泵完井。冲砂完成合格后要把井内的管柱全部提出并进行清冼，根据下泵设计进行油管和抽油泵排列组合，同时要对所有下入井内的抽油管和抽油泵进行长度测量和计算，确保吸水口能处于设计的位置。同样根据下入井内抽油泵的位置对抽油杆和柱塞进行排列组合，最后下入光杆完成井口连接用修井车试抽出水后完井。在抽油泵下井前要对泵的密封性（入井前注水进行试验）和柱塞的运行通畅性进行检查，确保下入井内的抽采设备能正常运行。
水
煤层气
煤层
人工井底
抽油泵
柱塞 筛管
丝堵
抽油管
抽油杆
生产套管 表层套管
光杆
回音标
排采井口
地表
水流方向
气流方向 集输管线 压力表
图表 3煤层气井管柱示意图
三、排采管理和工作制度
煤层气井的排采制度根据不同的阶段可总结为定压排采和定产
排采两种，其目的都是为了有效的控制井底煤层中流体的速度，使
煤层中的固相颗粒能缓慢的排出，确保裂隙系统的畅通和形成。（一）、排采管理
1、定压排采。主要是为了确保煤层气生产井能够稳定、持续
高产，在煤层气井排采的早期采用定压排采作为正常生产的工
作制度。定压排采的关键就是有效的控制井底流体压力与煤层
气储层压力的压差，从而控制煤储层中流体的流动速度，保证
煤粉等固相颗粒和气水的均匀产出。在实际生产过程中主要是
通过调整液面和井口套压来控制井底流压和储层压力的压力差。
2、定产排采。当煤层气的产量达到产气平稳和高峰时，为了
有效的控制流体流速而采用煤层气定产排采。
3、液面控制。主要是通过调整排采强度来实现液面的控制，
控制液面的高度和降幅都是为了控制井底的生产压差。不同的
生产阶段对液面的要求都不相同。
4、套管压力控制。排采过程中当有气体产出时通过套管压力
的调整来控制煤层气的产量，尤其在排采初期要对井口套压加
以控制，防止砂、煤粉颗粒运移造成井筒附近煤层裂隙的堵塞。
以上几种控制方式都是相互联系、相辅相成的。压力的控制除和气产量关联外还和液面的高度和产水量大小相关。液面
控制是通过排采强度（产水量）的调整来实现的，动液面的位
置和井口压力和气产量相关。理论上来说排采早期井口压力越
大说明井具有的产能越高，实际产量的高低取决于排采管理过程的好坏。实践表明井口压力的降低会增加气井的产量，但压力的降低并非越低越好，裂隙系统中需要一定的压力进行支撑，在压力降低到一定程度后气产量的增幅会趋于零或者有所降低，这些需要在实际排采中根据不同的储层条件进行控制和调整，套管压力的维持也需要在生产中进行试验总结。
（二）、排采工作制度
不同的地质和储层条件所制定的排采工作制度各不相同，但都基本遵循一定的规律，要根据不同的排采阶段采取不同的排采制度和方法。(水相流，两相流，气相流分开)
正常情况下的排采工作制度可按以下执行：
1、排水降压阶段。该阶段以排水为主，煤层气井产出物为水相，目的就是要通过排水来降低液面从而降低煤储层的压力。在该阶段的排采强度和液面的降幅要严格控制，动液面的下降幅度要控制在3-5m/d，通过控制动液面的降幅来防止煤粉、砂等固相颗粒的大量产出。在该阶段要根据动液面的控制来确定气井的排采强度，当井口有压力显示时要及时进行液面的测量，以大致确定煤层气的临界解吸压力。正常情况下该阶段要经历3个月左右。
2、控压排水产气阶段。随着液面的下降煤层气开始产出套管
压力逐渐上升，气井的产出物为气水两相，气体以游离气产出
为主但此时气体不能形成稳定气流，此时的液面降幅要控制在
3m/d左右。随着压力的上升和气体产出动液面及产水量波动
较大，要根据液面和压力的变化来及时调整排采的强度，此时气体产出逐步形成稳定气流产水量有所降低，这时要严格控制套管压力的下降和产气量上升的速度，套管压力的降幅不能超过0.1MPa ，每个压力点的稳定排采期要至少维持7天，直至降到规定的排采压力点并保持一定范围（各个区块因储层条件不一，规定的压力也不尽相同），同时要确保动液面的相对稳定。该阶段要经历3个月左右，一般情况下在运行产气6个月左右随着游离气产出的减少和解吸气的开始产出，要进行泵挂的调整以保证排采降压漏斗的形成和产气量的提高。
井1 t=0 t=2 t=1 R 1 R 2 R 1 R 2 图表 4排采降压曲线示意图
3、稳定产气阶段。该阶段动液面高度相对稳定降幅较小同时
产水量也不大，随着液面的降低和排采时间的延伸降压漏斗
不断扩大，产气量逐步上升并维持较高稳定的水平，此阶段
主要是控制套管的压力，合理控制生产压差，防止产量的大
幅波动从而导致固相颗粒的流速增加堵塞裂隙系统。
4、产气降低阶段。随着排采的进行煤储层中气体含量的降低，
煤层气井产能逐步下降，此时需要进一步的降低套管压力并
通过增压等措施来维持气井的一定产气水平，直至煤层气产
量降至经济产量以下时停止排采。
5、生产中首先要尽可能的保证煤层气井的连续稳定运行，确
保储层中流体流动的稳定速率，每次停机和排采强度的波动
都会不同程度的造成对煤储层的伤害，因此要尽可能的避免
频繁停机和修井。
（三）、排采中遇到的问题及对策
在实际的排采工作中由于地质及储层条件的不同，煤层气井
的运行和生产结果也各不相同，处理及采取的方法也因井而异，
根据实际大致可分为以下四种。
1、产气产水。属于正常生产井，按照既定的排采制度执行，要注意控制排采的强度。如果出现和同区域生产井相比产气和产水量差异较大，可能是裂隙系统不畅，产量下降明显时要采取解堵措施。
2、产气不产水。生产时要注意气产量的变化，通过测量液
面和功图确定不产水的原因。如果是抽采设备的问题（抽油泵密封不严；油管漏；抽油杆脱落等），就要采取碰泵或修井更换排采设备解决。如果是储层供液不足，就要适当降低排采强度，主要办法有更换小型抽油泵、减小冲程、降低冲次等。
3、不产气产水。首先要对煤层气井的井史资料和排采制度
进行综合分析。这种现象的出现通常是由于排采强度不够，造成动液面居高不下无法有效的降低储层压力，应对措施主要有更换大型号的抽油泵或排采设备（螺杆泵、电潜泵等）、增大冲程、提高冲次。另外这种现象的出现也可能是地质构造的影响，沟通了含水层和煤储层的联系，不仅会造成产水量的增加而且还会导致煤层中气体的运移，降低了煤储层中瓦斯的含量失去开采价值，因而也就没有必要进行进一步的投入调整。
4、不产气不产水。首先要分析清不产水的原因，排除排采
设备和地质影响的因素，则可能是在排采过各中由于排采强度控制不当，造成煤粉等固相颗粒堵塞储层裂隙系统，造成流体无法正常产出储层压力无法降低，这时要采取如煤储层二次压裂、径向井改造等解堵措施，导通裂隙通道。另外也有可能是地质构造的影响，造成煤储层的原生结构发生变化，煤层中气体含量降低同时阻断储层中水的补给，这种煤层气井也就失去生产价值。
三、修井作业
1、修井作业是煤层气井生产维护的一种作业，目的就是要确
保煤层气井下排采设施的完好以及运行参数状态的稳定而采取
的维护和保养措施。需要指出的是修井作业会不同程度对气井
造成伤害，流程和操作上的不当会导致煤层气产量的降低严重的会导致气井停产，因此在修井前要认真分析气井的故障原因和所采取的方案，明确目的减少修井的盲目性。作业内容有更换井下损坏和不符合要求的排采设施、泵挂的调整、井低沉砂的打捞、井内事故的处理等。
2、工作流程。前期工作主要有气井资料的收集、存在问题的
分析和采取措施、修井设计的编写审批，设计审批完成后进入
现场作业。
现场工作主要有停机放喷、起抽油杆（管）、砂面探测、捞砂、下泵完井、试抽合格恢复运行。编写修井总结后修井作业完成。
3、注意事项：
1、停机放喷时要控制强度，要确保压力的缓慢下降。
2、停机前要进行液面测量，起油管作业时要注意观测油
管外表面的液面印迹，了解气井液面的恢复情况。
3、抽油管、杆下井前要认真丈量长度并进行记录排序，
保证修井作业和杆管组合的准确性，避免重复的作业施工。
4、运行后要注意对修井前后的相关参数进行对比，总结
此次修井的经验。
地大《矿产勘查学》离线作业 一、简答题（共3小题，每题20分，共60分） 1、什么叫矿产勘查？它的基本任务是什么？ 矿产勘查是研究矿产形成与分布的地质条件、矿床赋存规律、矿体变化特征及工业矿床最有效查明和评价方法的实用地质学，具有较强的综合性、实践性、经济性和政策性，属经济地质学的范畴，是地质科学与经济科学的综合体现，利用有关地质科学、技术科学和经济科学的成就，直接服务于国民经济建设。 矿产勘查的任务是发现并查明工业矿床﹐为此要运用地质填图﹐物探﹑化探、钻探和坑探等探矿手段﹐要进行取样分析，研究矿石质量﹐利用工业指标圈定矿体和进行储量计算﹐研究矿石选﹑冶技术性能和矿床开采的水文和工程地质条件﹐做出矿床技术经济评价﹐编制地质勘探报告。 2、科学找矿有哪几个方面的具体内容？ 1、矿产预测必须以深刻认识已知矿床为基础 2、矿产预测必须以深入研究和总结区域成矿规律为前提 3、矿产预测必须全面使用地质、地球物理、地球化学、遥感资料，使他们处于最佳的组合状态 4、找矿效果和经济效益是衡量矿产预测成败的关键、 3、实测地质剖面起什么作用？ 在某一地段内，沿一定方位实际测量和编制地质剖面图是一项重要的基础地质研究工作，也是对工作区内地层时代、层序、岩性特征、厚度、古生物演化特征、含矿层位和接触关系等进行综合研究的手段。在地质测量工作中，通过实测剖面系统掌握测区内上述资料的基础上，详细而准确地划分地层，确定填图单位，明确分层标志，为顺利开展地质测量作好基础工作。 二、论述题（共2小题，每题20分，共40分） 1、试论述矿产勘查的五大理论基础。 一、地质基础地质基础是矿产勘查的最基本的理论基础。 二、数学基础数学在矿产勘查中的作用非常广泛，对矿产勘查工作的进行起着重要的支撑作用，具体表现是：1、地质体的特征常具有数学上的规律性，需要用数学上的方法去发现；2勘查工作中获取的大量数据需要用数学的方法去处理及分析。 三、经济基础矿产勘查属于一种经济活动，其始终受到后者的制约。具体表现为：1、矿体的属性特征受到工业指标及市场价格的制约；2、追求经济效益是矿产勘查的根本目标；3、
沼气池不产气的原因 沼气池不产气的原因 随着新型沼气池技术的推广，沼气建设在广大农村得到了快速发展。但是，一些农户由于缺乏沼气技术知识、管理使用不当，致使新建的沼气池在既不漏水、又不漏气的情况下，产气缓慢或产气点不着火，甚至不产气。下面，将在实际生产中引起沼气池不产气的原因介绍如下： 1、发酵原料没有进行预处理而直接入池。这种现象比较普遍。由于池内发酵较池外堆沤发酵温度低，产甲烷菌繁殖缓慢、数量少，造成沼气池长期不能正常产气。 2、加水过凉或封盖启动温度低。沼气细菌在8℃－60℃范围内都能进行发酵，但料液温度在12℃以下时产气很少。当加水过凉或在寒冷的季节投料封盖时，池内料液温度低，发酵缓慢，即使经过较长时间的运行能够产气，所产生的气体也主要是原料经酸化作用产生的二氧化碳，不能点燃。 3、发酵原料过多或过少。料液在发酵过程中要保持一定的浓度才能正常产气，通常发酵料液的浓度在6%-10%较为适宜。由于在发酵过程中产酸细菌繁殖快，产甲烷细菌繁殖慢，原料的分解消化速度超过产气速度，所以当发酵原料过多、发酵液的浓度过大时，就容易造成有机酸的大量积累，使发酵受阻。相反，如果发酵液的浓度过稀，有机物含量少，产气量就少。 4、发酵原料碳氮比不合适。正常的沼气发酵要求一定的碳氮比。在实际应用中，原料的碳氮比以20-30：1较为适宜。当单独用猪粪、鸡粪、人粪等碳氮比低的原料发酵时，由于这类原料在沼气细菌少的情况下料液容易酸化，使发酵不能正常进行。 5、投入池中的发酵原料营养已耗尽。有的农户在启动沼气池时使用的是堆了很长时间的粪便，由于粪便在长期堆放过程中已自然发酵，耗尽了营养，因此不能产气。 6、发酵原料含有饲料添加剂和抗生药物的成分或喷洒了农药。在现代养殖业中，养殖户为控制畜禽的疾病和促进畜禽的生长，使用了大量的饲料添加剂和各种抗生药物。这些成分残留在猪粪中，使猪粪里含有杀菌和强烈抑制甲烷菌生长繁殖的元素，致使不能产气。而有的沼气用户使用的是喷洒了农药的粪便，造成产沼气细菌中毒，停止繁殖，不能产气。 7、沼气池中投入了有害物质。如各种剧毒农药；重金属化合物；含有毒性物质的工业废水、盐类；喷洒了农药的作物茎叶；能做土农药的各种植物；辛辣物如葱、蒜等的秸秆；电石、洗衣粉、洗衣服水等。池内的沼气细菌接触到这些有害物质时就会中毒，轻者停止繁殖，重者死亡，造成沼气池不能产气。
1、矿体赋存分类 网上采矿设计手册 1）按倾角分类 (1)水平和微倾斜矿床，倾角小于5° 0°-3° (2)缓倾斜矿床，倾角为5°-30° 3°-30° (3)倾斜矿床，倾角为30°-55° 30°-50° (4)急倾斜矿床，倾角大于55°大于50° 2）按厚度分类 (1)极薄矿体：小于米小于米 (2)薄矿体：米米 (3)中厚矿体：4-10米 5-15米 (4)厚矿体：10——30米 15-50米 (5)极厚矿体：大于30米大于50米 2、根据矿体厚度划分的采矿方法 1）极薄采矿方法（矿体厚度小于米） （1）留矿采矿法 该法适用于倾角大于55°的急倾斜矿体，及围岩稳固到中等稳固，矿体产状较规整，矿石不结块，无不自然现象 （2）削壁充填及选别充填采矿法 该法适用于矿石品位较高，极薄的贵金属或稀有金属矿床，以及附产其他矿物的矿床。 该法采下损失率低，工作面手选能有效地提高出矿品位、减少提升、运输、选矿费用；废石充填采区，有利地压管理和防止地表陷落，安全上合理，对于稀有、贵重金属极薄矿体，特别是深部开采矿山中，经济上合理，有一定适应性。缺点是生产能力低下，工艺及管理较复杂，工作面劳动强度大，采矿成本高，难予实现机械化。 2）薄矿体采矿法（矿体厚度在米之间） （1）壁式崩落采矿法 该法主要适用于矿体厚度米至米的缓倾斜矿体，大于米厚的矿体，支护困难，一般留米护顶矿石不采，控制采高实际为米，另一方式采用锚杆矿柱联合护顶，将壁式法转为房柱法。 （2）房柱采矿法
该法主要适用于矿体厚度小于8-10米范围，大于10米的矿体是偶尔采用。要求矿石及围岩稳固和中等稳固，矿体倾角以缓倾斜矿体为主，倾斜矿体次之。由于留矿柱损失金属和矿石，所以一般用于低价或贫矿之中。 （3）全面采矿法 该法适用于围岩较稳固，矿体倾角小于40°-45°，矿厚2-4米的矿床（矿厚大于4-5米，相比看建筑加气块。一般应用房柱法） （4）其他采矿方法 薄矿体留矿采矿法，其采场结构和采准切割工程布置及落矿工艺基本同极薄矿体留矿法，但有几个明显的技术发展。第一是电耙留矿法的采用，使留矿法适应的范围扩大到30°以上的倾斜矿体。第二是各种新型锚杆用于采场支护，使留矿法从适用于较稳固的岩石，扩大到中等稳固以下的岩石。第三是振动放矿技术用于留矿法采场，节约漏斗木材，大大提高放矿效率，减轻工人劳动强度，有利实行快采快放。 3）中厚矿体采矿方法（矿体厚度在4-10米之间） （1）分段崩落采矿法（可以分为有低柱和无低柱） 有低柱分段崩落法主要适用条件： ①厚度大于5米，、倾斜矿体和厚度大于10米的缓倾斜矿体； ②对矿体形态及矿岩接触面情况没有严格要求，但矿体形态规整，矿岩界线明显或围岩矿化程度较高，是比较好的条件。免蒸加气块设备厂家。矿体内最好不含或少含夹石，负责贫化指标影响大。 ③各种矿岩稳固程度都能适应，但覆盖岩层呈大块自然冒落是较好的条件，如矿体顶板和覆盖层均很稳固，则需强制放顶。 ④要求矿石无自燃性和粘结性。 ⑤由于该法损失贫化大，最好用于低价、低品位的矿床。 ⑥地表允许陷落。 （2）分段采矿法 ①围岩稳固，矿体稳固或中等稳固，以不发生片邦和冒顶为原则。
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
2 沼气池的建造技术 沼气的基本知识 2.1.1 沼气及其产生过程 沼气是有机物质在厌氧环境中，在一定的温度、湿度、酸碱度的条件下，通过微生物发酵作用，产生的一种可燃气体。由于这种气体最初是在沼泽、湖泊、池塘中发现的，所以人们叫它沼气。沼气含有多种气体，主要成分是甲烷(CH4)。沼气细菌分解有机物，产生沼气的过程，叫沼气发酵。根据沼气发酵过程中各类细菌的作用，沼气细菌可以分为两大类。第一类细菌叫做分解菌，它的作用是将复杂的有机物分解成简单的有机物和二氧化碳(CO2)等。它们当中有专门分解纤维素的，叫纤维分解菌；有专门分解蛋白质的，叫蛋白分解菌；有专门分解脂肪的，叫脂肪分解菌；第二类细菌叫含甲烷细菌，通常叫甲烷菌，它的作用是把简单的有机物及二氧化碳氧化或还原成甲烷。因此，有机物变成沼气的过程，就好比工厂里生产一种产品的两道工序：首先是分解细菌将粪便、秸秆、杂草等复杂的有机物加工成半成品——结构简单的化合物；再就是在甲烷细菌的作用下，将简单的化合物加工成产品——即生成甲烷。 ? 2.1.2 沼气的成分 沼气是一种混合气体，它的主要成分是甲烷，其次有二氧化碳、硫化氢(H2S)、氮及其他一些成分。沼气的组成中，可燃成分包括甲烷、硫化氢、一氧化碳和重烃等气体；不可燃成分包括二氧化碳、氮和氨等气体。在沼气成分中甲烷含量为55%～70%、二氧化碳含量为28%～44%、硫化氢平均含量为%。 ? 2.1.3 沼气的理化性质 沼气是一种无色、有味、有毒、有臭的气体，它的主要成分甲烷在常温下是一种无色、无味、无臭、无毒的气体。甲烷分子式是CH4，是一个碳原子与四个氢原子所结合的简单碳氢化合物。甲烷对空气的重量比是，比空气约轻一半。甲烷溶解度很少，在20℃、千帕时，100单位体积的水，只能溶解3个单位体积的甲烷。 甲烷是简单的有机化合物，是优质的气体燃料。燃烧时呈蓝色火焰，最高温度可达1400 ℃左右。纯甲烷每立方米发热量为千焦。沼气每立方米的发热量约千焦，相当于千克柴油或千克煤炭充分燃烧后放出的热量。从热效率分析，每立方米沼气所能利用的热量，相当于燃烧千克煤所能利用的热量。 ? 家用沼气池的类型 随着我国沼气科学技术的发展和农村家用沼气的推广，根据当地使用要求和气温、地质等条件，家用沼气池有固定拱盖的水压式池、大揭盖水压式池、吊管式水压式池、曲流布料水压式池、顶返水水压式池、分离浮罩式池、半塑式池、全塑式池和罐式池。形式虽然多种多样，但是归总起来大体由水压式沼气池、浮罩式沼气池、半塑式沼气池和罐式沼气池四种基本类型变化形成的。与四位一体生态型大棚模式配套的沼气池一般为水压式沼气池，它又有几种不同形式。 ? 2.2.1 固定拱盖水压式沼气池 固定拱盖水压式沼气池有圆筒形(见图、球形(见图和椭球形(见图三种池型。这种池型的池体上部气室完全封闭，随着沼气的不断产生，沼气压力相应提高。这个不断增高的气压，迫使沼气池内的一部分料液进到与池体相通的水压间内，使得水压间内的液面升高。这样一来，水压间的液面跟沼气池体内的液面就产生了一个水位差，这个水位差就叫做“水压”(也就是U形管沼气压力表显示的数值)。用气时，沼气开关打开，沼气在水压下排出；当沼气减少时，水压间的料液又返回池体内，使得水位差不断下降，导致沼气压力也随之相应降低。这种利用部分料液来回串动，引起水压反复变化来贮存和排放沼气的池型，就称之为水压式沼气池。
矿产题 第一章绪论 1、矿产勘查学：研究矿产形成与分布的地质条件、矿床赋存规律、矿体变化特征和研究工业矿床最有成效的勘查理论与方法的应用地质学。 包括矿产预测、矿产勘查、矿产评价。 ps：以地质科学为基础，以地质观察研究为基本方法，以各种工程技术方法为手段，以提高矿产勘查的地质经济效果和社会效益为目的的应用地质学。（反应了学科性质及与相邻学科的关系） 2、矿产勘查：在区域地质调查的基础上，根据国民经济和社会发展的需要，运用地质科学理论，使用多种勘查技术手段和方法对矿床地质和矿产资源所进行的系统调查研究工作。 3、矿产勘查划分为：预查、普查、详查、勘查四个阶段。 4、矿产勘查是一种特殊性质的生产劳动，是一种具有科学实践和生产实践双重性质的科研-生产性的工作。其劳动对象是地下矿产资源，主要成果是探明储量的工业矿床，根本目的是保证国民经济和社会发展对矿产资源探明储量的基本需要。 5、矿产勘查原则：（5个） （1）因地制宜原则：最基本最重要的原则。从矿床实际情况出发，实事求是地决定勘查各项工作；（核心） （2）循序渐进原则：从粗到细、由表及里、由浅入深、由已知到未知； （3）全面研究原则：对矿床的地质、技术、经济全面的研究评价； （4）综合评价原则：使矿床由单一矿产变为综合矿产，无意义的贫矿变成可开发利用的工业矿床； （5）经济合理原则：保证矿产勘查程度的前提下，用最合理的方法、最少的人力、物力、财力的消耗，在较短时间内取得最好的地质成果和最大的经济效果。 5、勘查模型类比的意义：根据已知勘查模型或规律指导未知区或新区、同级别矿产勘查。 第二章矿床类型 1、矿床勘查类型：在矿体地质研究对以往矿床勘查经验总结的基础上，按照矿床的主要地质特点及其对勘查工作的影响（即勘查的难易程度），将特点相似的矿床加以理论综合与概括而划分的类型，称为矿床勘查类型。 2、类型划分的意义：总结矿床勘查的实践经验，以便指导与之相类似矿床的勘查工作，为合理地选择勘查技术手段，确定合理的勘查研究程度及勘查工程部署提供依据。 3、类型确定的原则： （1）追求最佳效益原则 （2）从实际出发原则：影响矿床勘查难易程度的四个因素（矿体规模、矿体形态复杂程度、构造复杂程度、有用组分分布均匀程度） （3）以主矿体为主的原则 （4）类型三分，允许过渡的原则 （5）在实践中验证并及时修正的原则 第三章矿产勘查技术方法 1、矿产勘查技术方法：是指那些在矿产勘查活动中，能够直接获取工作区有关矿产形成与赋予的直接或间接的信息及各种参数的技术方法。 2、在矿产勘查活动中的意义：
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
废水厌氧处理沼气产气量计算原理 一、理论产气量的计算 1.根据废水有机物化学组成计算产气量 当废水中有机组分一定时，可以利用第一节中所介绍的化学经验方程式（15-1）计算产气量，对不含氮的有机物也可用以下巴斯维尔（Buswell和Mueller）通式计算: 【公式见下图】 2．根据COD与产气量关系计算 在标准状态下，1mol甲烷，相当于2mol（或64g）COD，则还原1gCOD相当于生成22.4/64=0.35L甲烷。 一般在厌氧条件下，每降解1kgCOD约产生2%～8%的厌氧污泥（即微生物对营养物质进行同化后残留的物质），而能量的传递效率是能量在沿食物链流动的过程中，逐级递减。若以营养级为单位，能量在相邻的两个营养级之间传递效率为10%~20%。微生物由于其生物形态结构简约，传递效率要稍高于多细胞生物为20%~30%，若以其传递效率25%计，则每1kgCOD产生2%～8%的厌氧污泥，则需要总物质的8%～32%物质用于其自身的同化作用，故1kgCOD中只有0.68～0.92kg的物质转化为甲烷，理论上在标准状态下，1mol甲烷，相当于2mol（或64g）COD，则还原1kgCOD相当于生成22.4/64=0.35m3甲烷。 沼气中甲烷的含量一般占总体积的50～70%，则理论上初步计算1kgCOD产生0.34～0.644Nm3的沼气。但在厌氧消化工艺中，实际产气率受物料的性质、工艺条件以及管理技术水平等多种因素的影响，在不同的场合，实际产气率与理论值会有不同程度的差异。 ①物料的性质：就厌氧分解等当量COD的不同有机物而言，脂类（类脂物）的 产气量最多，而且其中的甲烷含量也高；蛋白质所产生的沼气数量虽少，但甲烷含量高； 碳水化合物所产生的沼气量少，且甲烷含量也较低；从脂肪酸厌氧消化产气情况表明，随着碳键的增加，去除单位重量有机物的产气量增加，而去除单位重量COD的产气量则下降； ②②废水COD浓度：废水的COD浓度越低，单位有机物的甲烷产率越低，主要 原因是甲烷溶解于水中的量不同所致。因此，在实际工程中，高浓度有机废水的产气率
13—2—6#矿体采矿方法、系统优化 文章介绍13-2-6#矿体采矿方法及系统优化，提出在实践中存在的问题，通过认真分析研究，创造更好的经济效益，为确保坑口生产持续稳定发展。 标签：采矿方法优化；系统工程；经济效益 前言 13-2-6#矿体如今是生产坑口新区建设的重点，目前正在建设的13-2-6-2#矿体和13-2-6#矿体（Ⅲ）块的各个采场将承担着生产坑口未来的生产重担；顺应当前公司在采矿工艺的变革，该矿体设计伊始采用无轨设备建设采场。13-2-6#矿体（Ⅲ）块切顶层的建设，该矿体拉底层和13-2-6-2#矿体采场有条不紊的建设中。2015年13-2-6#矿体（Ⅲ）块累计出矿12902吨、品均品位1.6%、铜金属140吨，13-2-6-2#矿体各个采场累计出矿12716吨、品位1.1%，铜金属206.4吨。合理有序地开发利用13-2-6#矿体的矿产资源，安全、高效、低耗、低贫损的开发矿产资源，确保生产坑口采场合理有效的接替、生产的正常运行，保障矿山生产的持续发展。 1 项目地质概况及开采技术条件 1.1 地质概况 13-2-6#矿体位于老厂矿田白龙井矿段西部，12-2-3#矿体北部；地表位于原革新矿老区南、凉山东边；该矿体赋存于白龙井突起南部凹陷带与碳酸盐岩地层接触部位，呈层状、似层状产出。 根据矿体地质特征和赋存规律，分别编号为13-2-6#（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ）五个矿体；矿体走向倾向受花岗岩产状控制明显；勘探控制范围矿体宽10～50米，长20～130米，厚度约为3～17米，矿体连续性较好；该矿体为岩浆期后热液接触带铜、锡多金属硫化物矿床。 该矿体中，主要为矿石矿物磁黄铁矿、黄铁矿，黄铜矿，次为锡石、辉铜矿、方铅矿、闪锌矿、毒砂等；脉石矿物主要为透辉石、阳起石、金云母、绿泥石、石榴子石、方解石、石英、萤石等；矿石中磁黄铁矿、黄铁矿往往呈稠密细脉浸染状、团块状分布；主要有用组分为黄铜矿。 1.2 矿体储量 （1）13-2-6-2#矿体。圈定赋存标高1617～1655m；保有储量164400t，铜品位1.818%，铜金属4833t。 （2）13-2-6#矿体（Ⅰ～Ⅴ块）保有储量。矿石量196320t，铜品位2.626%，
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。
收藏！各大领域沼气发酵原料产气特性及原料产气率汇总 理论上，绝大部分有机物都可以作为沼气发酵原料，沼气发酵原料一般可分为四大类：农业类发酵原料、工业类发酵原料、市政废弃物类发酵原料和水生植物废弃物发酵原料。本期对这四大类沼气发酵原料产气特性及原料产气率进行了整表汇总，方便大家随时对照查看，欢迎收藏！ 一、畜禽粪污 表1、畜禽粪污原料特性及原料产气率 注：FM：鲜重；TS：总固体；VS：挥发性固体 畜禽粪便作为沼气发酵的原料有许多优势： 1 碳氮比一般在15:1~30:1，十分适合厌氧微生物的生长。 2 具有较高的缓冲能力，能应对不严重的酸化现象。 3 一些畜禽粪便(如牛粪、鹿粪)中含有瘤胃微生物，可以为沼气发酵体系补充沼气发酵菌种。 然而，畜禽粪污作为沼气发酵原料也有一些限制因素： 1 畜禽粪污体积大、干物质含量比较低，鲜粪一般小于30%，冲洗污水低于3%，所以单位体积原料的沼气产量比较低，原料或沼液的运输成本较高。 2 饲料中重金属和抗生素的添加量日趋加大，重金属和抗生素会影响沼气发酵过程以及沼渣、沼液的处理和还田利用。 3 畜禽粪污中氮的含量较高，容易造成沼气发酵体系氨抑制。 为解决上述问题，通常将畜禽粪污和易降解种植业废弃物混合发酵，畜禽冲洗污水可以用于稀释其他发酵原料，相对于畜禽粪污原料单一发酵，混合发酵体系更加稳定。 不同种类的畜禽粪便，具有不同的理化特性，会影响沼气工程的效率和稳定性。在沼气工程设计时，需要特别注意： 1 牛粪中草较多，沉淀物较少，浮渣量多于沉渣量。奶牛粪含砂量还比较高，要注意除砂。 2 猪粪中草和沉淀物都比较多，沉渣量多于浮渣量，由于冲洗污水量较大，所以猪场粪污水量大，浓度低，升温困难，冬季产气少。 3 鸡粪中含有羽毛、砂石，发酵过程中沉渣较为结实。另外，不同于奶牛粪中的砂，鸡粪中的砂石包裹于有机物中，所以对砂的去除更为困难。 4 羊粪和兔粪中含草较多，呈颗粒状，需要在预处理阶段设置泡粪池，使其中的有机物尽可能溶于料液中。 二、农作物秸秆 表2、农作物秸秆原料特性及原料产气率
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
沼气工程规模分类标准 1.范围 本标准规定了沼气工程规模分类指标和分类方法。 本标准适用于新建、扩建与改建的沼气工程，不适用于农村户用沼气池的分类。 2.术语和定义 下列术语和定义适用于本标准。 2.1厌氧消化装置 anaerobic installation 在厌氧状态下，利用微生物分解有机物并产生沼气的装置。 2.2沼气工程 biogas engineering 采用厌氧消化技术处理各类有机废弃物（水），并制取沼气的系统工程设施。 2.3单体装置容积 individual installation volume 一个厌氧消化装置的容积。 2.4总体装置容积 total installation volume 两个或两个以上的厌氧消化装置容积的总和。 2.5配套系统 counter-part systems 发酵原料的预处理（沉淀、调节、计量、进出料、搅拌等）系统；沼渣、沼液综合利用或进一步处理系统；沼气的净化、储存、输配和利用系统。 3.规模分类指标 3.1 沼气工程规模分为大型、中型和小型沼气工程。 3.2 沼气工程规模分类宜按沼气工程的厌氧消化装置容积、日产沼气量、以及配套系统的配置等综合评定。 3.3 沼气工程规模分类指标和配套系统见表1。
4.规模分类方法 4.1 表1沼气工程规模分类指标中的单体装置容积指标和配套系统的配置定为必要指标，总体装置容积指标与日产沼气量指标定为择用指标。 4.2 沼气工程规模划分时，应同时采用两项必要指标和两项择用指标中的任意一项指标加以界定。 表A.1 日产沼气量，厌氧消化装置总体容积与日原料处理量的对应关系参照表
一、沼气池产气少、产气慢的原因分析： 1.温度低：甲烷菌生命活动弱;沼气池中，起到主要转化作用的菌类是甲烷菌，温度低于15摄氏度，甲烷的生活活动会受到抑制，逐渐变弱，常见的表现就是池中填入新料后，迟迟不产气或者产出的气比较少。通常北方的冬天会让沼气池产气受到一定程度的影响。 2.沼气池环境的酸碱度：PH6.5-7.5是最适宜的环境;旧沼气池容易出现这种现象，一般是因为沼气池使用时间比较长，累积的料与发酵残渣使沼气池环境偏酸性，也可能是沼气池存在漏气，使其中的好氧细菌大量滋生，代谢产物导致环境偏酸性。还有可能就是每次加料的量不适宜，没有能起到调节浓度的作用。 3.投料中含有有毒物质：农药、杀菌剂影响甲烷菌生命活动;有些地区的农民朋友，为了夏季消灭动物粪便中的蝇虫，向粪便喷洒农药或杀菌剂来，这些残留下来的药物随着料投入到沼气池中，严重的影响甲烷菌的生命活动，严重的情况可能导致沼气池彻底停止产气。 4.甲烷菌规模太小：新池中接种菌种规模不够;通常新沼气池产气少产气慢的另一原因就是甲烷菌的接种，不同的地区不同的动物粪便或植物体要接种的菌种量也不同，但是多接种通常是有益无害的。老池中可能由于填入新料不及时，导致甲烷菌死亡，也会导致产气少。 5.其他物体的影响：辛辣物、电石、洗衣粉等的影响;辛辣物，如葱蒜、辣椒及韭菜、萝卜等会影响沼气产出量。电石洗衣粉也会影响产气，有些地区的农民朋友认为投入电石可以增加产气，其实是恰恰相反的。 6.草食动物粪便以及酸性农产品残渣的影响;草食动物，如牛，由于草食动物主要食物是草，所以其粪便中的碳氮比不利于甲烷菌的生长，会导致产气少问题。某些农产品，如红薯，红薯渣会使沼液偏酸性，导致产气少。 二、沼气池产气少;、产气慢的解决方法： 1.冬季沼气池要做好保温工作，填入的新料要待到温度适宜再填入; 2.要隔一段时间测定沼气池内的酸碱度，偏酸情况下要使用草木灰或石灰水调节PH至6.5-7.5左右。 3.避免引入有毒物质; 4.新旧沼气池在接入菌种时或使用一段时间产气量下降时，要配合使用发酵剂沼气发酵剂、发酵剂沼气速腐剂。帮助甲烷菌迅速生长繁殖，帮助难以被菌类腐蚀的物料快速腐烂，增大与甲烷菌的接触，来提高产气量，达到快速产气的目的。
赤峰柴胡栏子金矿区矿体成矿规律研究及找矿应用 李涛孙树提王书春汪仁健李亚新王宝明摘要柴胡栏子金矿为产于铭山隆起（云雾山隆起）北东端，处于深大断裂向北突出的弧形内侧（南侧），即构造线变异部位的蚀变岩型金矿床。矿区内分布有两条金矿化带，分布于倒转背斜次级褶皱的轴部转折端附近。矿石类型为蚀变岩及石英脉混合型。矿体产于蚀变片岩中，受闪长玢岩控制，矿体品位呈上富下贫变化特点。通过对矿区成矿规律的研究，确定了柴胡栏子金矿：蚀变片岩+次级褶皱+闪长玢岩+测深异常→靶位确定→钻探＋坑探的找矿模式。并在实践中得到了较好的效果。 关键词：柴胡栏子；成矿规律研究；找矿模式；找矿应用 成矿规律的研究是找矿研究的基本，特别是在老矿区利用多年积累的地质资料进行系统的综合研究分析，总结成矿规律及主要控矿要素，指导矿区深部及外围找矿，往往获得事半功倍的效果。自2009年起，通过成矿规律的研究，确定柴胡栏子金矿找矿模式为：蚀变片岩+次级褶皱+闪长玢岩+测深异常→靶位确定→钻探＋坑探。在其Ⅱ号矿化带通过钻探、坑探验证获得了较好的效果，获得金金数量2706公斤。 一、矿体赋存规律的研究 1、成矿地质背景 柴胡栏子金矿在大地构造位置上，位于华北板块北缘中东段燕北隆起区内，即以往所称的内蒙地轴东段；东西向康保—赤峰—开源深大断裂（即华北板块北缘深大断裂中东段）将区域划分为两个不同构造单元，即南侧为华北陆块,北侧为兴蒙造山带；其具体位置处于铭山隆起（云雾山隆起）北东端，恰处于深大断裂向北突出的弧形内侧（南侧），即构造线变异部位。地层为太古界建平群变质岩系，其中大营子组为主要赋矿地层；岩浆岩发育，主要有花岗岩、闪长岩、闪长玢岩，其中闪长玢岩与矿化关系密切。 柴胡栏子金矿位于赤峰—朝阳金矿集中区西段，銘山--喇嘛山金成矿带之中段，南侧分布有红花沟、莲花山金矿田。 2、矿区地层特征 矿区出露地层比较简单，主要为太古界建平群上部大营子组。该组主要岩性为一套中深变质的副变质岩系，岩性为含石墨绢云母蚀变片岩、斜长角闪片麻岩，
矿体的圈定 矿体的圈定是储量计算的关键环节，矿体圈定的原则必须遵循地质规律。必须建立在对地质规律研究的基础上，根据矿体的自然形态、产状及其变化特点，有益有害组分的空间分布规律，蚀变矿物的分布和组合，以及后期构造的影响等因素综合确定，不能“见矿连矿”。储量计算应严格按工业指标圈定矿体，所圈定的矿体形态应与矿体的自然形态基本一致。 (一)单工程矿体厚度的圈定 单工程矿体厚度的圈定主要是依据工业指标，以充分体现连续性。圈定单工程矿体厚度一般按下列步骤进行： ⒈按边界品位的指标初步确定矿体的边界(表1中的1~8号样品之间)及矿体中的无矿夹石地段； ⒉按夹石剔除厚度的指标剔除夹石，或并入矿体中； ⒊按工业品位圈定“表内”矿与“表外”矿界线，并按照“穿鞋戴帽”的有关规定(见国储[1991]164号文)最后确定表内矿矿体界线。 矿例：设某金矿床工业指标为：边界品位 1.00g/t，工业品位 3.00g/t，块段平均品位5g/t(每个块段只允许带进一个含表外矿的工程)，最低可采真厚度 1.00m，夹石剔除真厚度 2.00m。下面是几个典型分析成果，表中(表2~表6)厚度均为换算后的真厚度。 ⑴单工程表内与表外矿的圈定(单品位指标则相对简单一些) 说明：①3、4、7号样品为表内矿，中间夹5、6号样品为表外矿，因两侧工程无对应表外矿，因此一起并入计算表内矿； ②根据“穿鞋戴帽”原则，在不影响表内矿圈定的前提下，上、下可以带进一个夹石剔除厚度的表外 矿，因此，2号、8号也参加一起计算表外矿。1号样品已经超出2.00m夹石剔除厚度范围，故不能划入； ③经试算结果，2~8号之间符合表内矿要求，金品位3.27g/t，单工程矿体厚度8.88m。 表2 表内只包表外矿
一、工艺设计 发酵料液经前处理池沉淀、除杂后,从进料口进入装置,经各发酵单元逐级发酵,使养殖粪污得到无害化与减量化处理。通过设置在各发酵单元的回流搅拌器,进行强制回流搅拌,以提高菌料均匀度与产气率。在最后一级发酵单元设置储气浮罩,使最后一级发酵单元与整个装置产生的沼气经脱水、脱硫净化处理后,汇集与储气浮罩,供生产与生活使用。 从出料间溢出的沼液与抽出的沼渣储存与贮肥池,用作农作物有机肥料,或淡水养殖营养饵料。 二、设计参数 (一)气压 沼气发酵工艺及沼气沼气灯炉具都要求沼气气压相对稳定,且宜小不宜大。对于水压就是沼气池,,如果气压过大,容易破坏池体,造成泄漏;气压过小势必水压间面积过大,占地多。因此,我国农村家用水压池常用设计气压为8千帕;浮罩池设计气压可采用2千帕。 (二)产气率 根据我国养殖专业户沼气池发酵产气水平,其设计产气率采用0、2~0、5米3/(米3·天) (三)贮气量 水压式沼气池靠池内带有压力的沼气将发酵料液压到出料间(大部分)、进料管(小部分)而贮存沼气。浮罩池由浮罩的升降来贮存沼气。 贮气容积的确定与用户用气的情况有关。养殖专业户沼气池的设计贮气量考虑能贮存12小时所产的沼气,即昼夜产气量的一半。 (四)池容 沼气池容积指发酵池净空容积。沼气池的容积应根据用户所拥有的发酵原料(数量与种类)、滞留时间、用气要求等因素合理确定。 (五)投料率 投料率指的就是最大限度投入的料液所占发酵间容积的百分率。设计最大投料量一般水压式为沼气池容积的90％,料液上部留适当空间,以免导气管堵塞与便于收集沼气;浮罩式为沼气容积的98％。最小设计投料量以不使沼气从进、出料管跑掉为原则。 三、建池规模计算 （一）参数确定 根据小型畜禽养殖场的特点,经过优化设计与工程实践所选定的发酵工艺为无动力自由进料、多旋流布料、回流搅拌、固菌成膜、浮罩储气、常温发酵工艺。发酵料液温度变化范围为10~28℃,原料在发酵装置内的滞留天数(HRT)为30~90天,南方取低限,北方取高限,一般取60天;适宜于小型畜禽养殖场沼气工程的发酵料液平均浓度(Ts)为6％~10％,一般取8％;发酵装置的有效料液容积(m),浮罩式取98％,水压式取90％;常温条件下的容积产气率(平均)一般为0、20~0、40米3/(米3·天),取平均值0、30米3/(米3·天);浮罩储气压力取2~3千帕。 （二）池容计算 小型畜禽养殖场一般采用干清粪养殖工艺,每天可收集的粪便及含水量见表17-1 表17-1 成年畜禽日排粪量及含水率 根据发酵原料的数量、一定温度下发酵原料在装置内停留的时间与投料浓度等工艺条件,沼气发酵装置的容积计算公式为:
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/5d113335.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
如何提高沼气池产气率？方法是什么？ 如何使沼气池多产气，产优质气这是池户最关心的问题，除本书中已介绍的各种形式的多产气的方法外还有以下几点： （1）添加碳酸氢按、尿素：沼气池发酵1个月后，加入一定数量的碳酸氢铸成尿素、氟水等含氮化合物，可提高产气量15％～35％左右。添加量为每立方米发酵液加1～3千克碳酸氢铰或0．3～1千克尿素。添加时先将碳酸氢接或尿素装入小塑料袋内，扎紧袋日用大头针在底部刺10～30个小孔，然后从进料管或天窗口投入沼气池底部，让其缓慢溶解释出供沼气发酵菌利用。 （2）添加硫酸锌：锌在沼气发酵过程中能促进纤维素的分解、乙酸的形成和转化，提高脱氢酶的活力，同时能促进菌体DNA的合成，较大地增加菌体量。添加量为0．005％，沼气产量可提高4％，添加量为0.01％时，沼气产量可提高40．2％；如果再增加添加量不仅不能提高沼气产量，相反还起毒害作用。 （3）添加钾、钠、钙、镁：它们都能对沼气发酵起刺激作用，均可不同程度地提高产气量、甲烷含量以及有机质的分解率。添加浓度是：钠100～200毫克／升、钾200～400毫克／升、钙100～200毫克／升、镁75～150毫克，／升。如无钾、钠、钙、镁，可添加磷矿粉、磷酸氢二钾、碳酸钙、高锰酸钾、炉灰等含钾、镁、钙、钠元素的化合物。 （4）添加活性炭：活性炭是利用木屑、竹皮、果壳等副产品作为主要原料，经过化学和物理方法制成，投入沼气池可提高产气量。 （5）添加纤维素酶：在沼气发酵液中添加纤维素酶，能促进纤维素分解，提高稻草的利用率，使产气量提高15%~35%。 （6）添加液料：在活气发酵过程中添加稻草和稻壳的如出浓，可增加产气量15％～35％。 （7）加工投料：将投料加工后投入池中，如麦草粉碎入池可 提高产气率15％，玉米秆粉碎入池可提高产气率8％。 （8）添加麸皮：麸皮含粗蛋白13％，粗纤维含量为10％，投入沼气池产生醋酸作用。沼气池每立方米麸皮用量为外5千克，用水搅拌后投入池内可增加产气量。 （9）适当搅拌：实践证明，搅拌与不搅拌比较，总产气量可提高15％～35％。 （10）加入碱性物质：如向池内加入适量的石灰水、白云石等可增加矿物