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时间:2019-01-09
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1、煤气层抽采技术及其应用探讨 摘要:我国作为世界第一产煤国,发生煤矿事故也最严重,事故的主要原因是煤气层灾害,而煤气层抽采技术是防治煤矿煤层气灾害事故的根本措施。如今,煤炭业发展迅猛,矿井数剧增,因此矿井需要抽采煤气层,急需煤气层抽采枝术的迅速发展与有效应用。文章介绍了煤层气抽采技术及其应用,总结出了煤层气抽采的技术关键与安全对策。 关键词:煤矿事故;煤气层;抽采技术;安全技术措施;煤炭业文献标识码:A 中图分类号:TD712文章编号:1009-2374(2016)17-0134-02DOI:10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.17.065 煤层气又被称为
2、“瓦斯”6,通常产生于煤炭产生过程中。据相关数据显示,从泥炭发展到无烟煤的整个过程中,每吨煤都会释放产生出高达50~300立方米的煤层气,煤层气中含量最多的组成成分是甲烷,因此煤层气是一种可再生的清洁能源。我国煤层气储量非常大,据相关统计,我国煤层气的存储量达到36.8万亿立方米,此外,还有许多煤层气资源还正处于勘探状态。煤层气的抽采具有非常重要的作用,对于缓解国家资源短缺局面具有非常重要的意义,此外,煤层气的抽采对于保护生态环境、提高社会经济效益具有直接的影响力。但是我国的煤矿绝大部分是开采出来的,煤层进行开采出来的煤炭开采特别困难。虽然随着我国煤炭工业的进步,整体矿采规模逐渐增大,相
3、应的新技术不断引进。这些年以来,我国在井底下进行的煤层气抽采很好,但是效率很低、利用率也特别低。这种不好的现实情况使得我们国家工业发展水平一步步走向不乐观,因此应该提高煤层气抽采水平,缓解能源压力。 1我国煤层气抽采的发展 1.1总体情况 我国煤层气资源量特别巨大,虽然随着近年来我国煤矿产业的飞速发展,加上国家所需煤层气资源的不断提升,使得我国煤层气的抽采量不断增加。但由于技术等方面的原因,大部分资源在现有开发技术水平下难以被广泛利用。这情况就是,我国的抽采在总体的量上来说一直增加,可是效率很低、抽采效果也很不好。因此,我国煤层气的整体开发进度远远低于国家相关政策规划要求,距离世界
4、发达国家之间还有很大一段差距,远远达不到西方发达国家的平均水平。 总的来说,我国目前煤矿井下抽采煤层气利用情况为:井下抽采是刚开始的阶段,利用量特别小,利用率也很低,没有形成大的规模,整体煤气层的抽采有待提升。除此之外,我国目前的主要抽采煤层气矿区虽然有很多,但其中问题也颇多。由于煤气抽采中使用的技术难以满足实际工作施工过程要求;相应的煤气抽采设备陈旧不堪,不能实现煤气抽采的正常作业;抽采的煤气的存储利用效率低下,每年大量煤层气泄漏到太空中去,浪费了大量的宝贵资源。据相关报道,我国煤层气抽采量大幅度提升,但是整体利用率不足一半,其中技术的原因成为制约我国煤层气产业发展的根本原因,我国煤
5、层气产业需要在抽取和利用的整个阶段的广度和深度方面有待发展。6 1.2煤层气抽采的意义 煤层气是一种可再生能源,是一种相对干净的化石能源,在当今能源转型社会建设过程中扮演着非常重要的角色。根据我国十三五规划的建议,为推动我国能源转型,建设资源节约型社会,推动社会低碳循环发展,需要积极开发天然气、煤层气、页岩气,因此加快推进煤层气的抽采具有非常重要的现实意义。煤层气是造成煤矿瓦斯事故、威胁煤矿工人生命安全的直接因素,加强对煤层气的抽采是预防煤矿瓦斯事故的最为重要的措施,对于提高采矿作业的安全性、化解煤矿生产的安全隐患具有非常有利的作用。因此对煤层气的开发利用是十分重要的,这样不仅能够获
6、得较为清洁的能源资源,而且能够对煤矿工人的生命安全保驾护航。通过抽采煤层气这种清洁能源,可以降低煤炭能源的相对消耗,缓解了当前国家面临的资源短缺问题,而且使用过程中减少了二氧化碳废气的排放量,为保护环境做出贡献。 2我国煤气层抽采技术的相关问题 2.1煤层气抽采的方法 目前,煤层气开发的主要方式包括井下煤层气抽采和地面钻采煤层气,但井下煤层气抽采产量较小,煤层气的利用率较低,甲烷浓度不高(20%~50%),但安全性较好。通过地面钻采方式则产气量大、产气时间长,甲烷含量高(大于90%),可以支撑大规模的商业化利用,但这对煤6层气资源量、煤层地质构造、含气量、渗透率、地理环境等都有较高
7、的要求,煤层气地面开采和井下开采有很多不同之处。有在平地进行开采的技术,该开采技术主要包含了四种方法:一是挖掘技术;二是完井技术;三是采气技术;四是产出水和煤层气采集和处理系统。 在井底进行抽采的技术一般会牵扯到五方面,就是五种方法:一是区域性治理煤层气技术;二是钻孔准备技术;三是钻孔抽采技术;四是随机性的抽采技术,能解决它们很多突然的变化和困难的难题,有效消除突发性的灾难危险;五是一边挖掘一边进行抽采的抽采技术,能够降低矿采矿井
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