煤礦瓦斯利用現狀及發(fā)展方向

1、煤礦瓦斯利用現狀及發(fā)展方向摘要：在我國一次性能源消費中煤炭一直占主導地位，瓦斯作為煤炭開采過程 中的伴生產物，一直是威脅礦井安全生產的主要災害之一，并且隨著煤層開采條 件的變化和開采工藝的變革，瓦斯災害的防治難度不斷增大?；诖?，著重從瓦 斯預測技術、瓦斯抽采利用技術、煤與瓦斯突出防治技術、瓦斯煤塵爆炸防治技 術和瓦斯預警與監(jiān)測監(jiān)控技術等方面介紹了瓦斯防治技術的最新進展情況，鑒于 此，本文是對煤礦瓦斯利用現狀及發(fā)展方向進行研究和分析，僅供參考。關鍵詞：瓦斯預測技術；瓦斯抽采利用技術；煤與瓦斯突出防治技術引言據研究表明，我國埋深2000m以淺的煤層氣地質資源儲量約36.81萬億m3, 如果可以將

2、煤層氣（煤礦瓦斯）開發(fā)實現商業(yè)化、規(guī)?；坏梢允姑旱V瓦斯防 治工作取得顯著成效，而且可以滿足在新常態(tài)下我國經濟可持續(xù)發(fā)展對能源提出 的新需求。因此，摸清煤層氣（煤礦瓦斯）開發(fā)利用狀況，客觀分析其開發(fā)利用中 存在的問題，并提出如何更加高效開發(fā)和利用煤層中蘊含瓦斯資源的相關建議， 對保障煤礦安全生產、增加清潔能源供應、保護生態(tài)環(huán)境有著重要意義。一、瓦斯防治技術研究進展瓦斯對礦井安全的威脅主要有爆炸、煤與瓦斯突出和窒息幾種形式，因此防 治瓦斯災害主要圍繞防治瓦斯積聚、防治瓦斯爆炸及防治煤與瓦斯突出等幾個方 面入手，其技術研究集中在瓦斯預測技術、瓦斯抽采技術、突出防治技術及瓦斯 監(jiān)測監(jiān)控技術等方面

3、。1、瓦斯預測技術礦井瓦斯涌出量預測是礦井和采區(qū)通風設計、瓦斯抽采設計、瓦斯管理和煤 層氣資源評估的依據。目前普遍應用的主要有礦山統(tǒng)計法和分源預測法。礦山統(tǒng) 計法是根據對本礦井或鄰近礦井實際瓦斯涌出資料，經過統(tǒng)計分析得出礦井瓦斯 涌出量隨開采深度變化的規(guī)律，以預測新采區(qū)或新礦井瓦斯涌出量的方法。該方 法建立在大量的統(tǒng)計資料基礎上，預測精度較高。分源預測法是隨著我國瓦斯含 量測定技術和瓦斯賦存規(guī)律研究的進展，在七五”、“八五期間提出并建立的。 其實質以煤層瓦斯含量為基礎，根據煤層瓦斯賦存規(guī)律、煤層開采方法、地質條 件、采掘接續(xù)以及采動影響下瓦斯解吸與運移規(guī)律等，按照礦井各瓦斯涌出源的 涌出規(guī)律，

4、計算出各源的瓦斯量，最后根據源、匯關系計算出采掘工作面、采區(qū) 和礦井的瓦斯涌量。礦井瓦斯涌出量分源預測法經過20多年的攻關研究，預測 準確率可達85%以上，目前已在全國普遍應用。煤層瓦斯含量是煤層瓦斯賦存的主要參數之一，是礦井瓦斯涌出量和煤層突 出危險性預測的重要依據。根據應用范圍其測定方法可分為地勘時期煤層瓦斯含 量測定法和井下現場應用的煤層瓦斯含量測定法。2種方法都需采取煤樣裝入密 封容器，測定其解吸量、損失量和殘存量（實驗室測定）。近年來瓦斯含量測定技 術取得長足進展，研發(fā)了井下煤層密閉取樣裝置、煤層瓦斯含量快速測定技術等， 解決了硬煤壓風取樣溫升加速瓦斯解吸、松軟煤層取不到樣或取樣時間

5、過長、損 失量估算誤差大等難題，實現了長鉆孔定點取樣，快速測定瓦斯含量。2、瓦斯抽采與利用技術我國煤礦瓦斯抽采技術大致經歷了 4個發(fā)展階段:一是高透氣性煤層瓦斯抽采 階段（20世紀50年代初期）;二是鄰近層卸壓瓦斯抽采階段（20世紀50年代中期）;三 是低透氣性煤層強化抽采瓦斯階段（20世紀60年代）;四是綜合抽采瓦斯階段（20世 紀80年代開始）。2014年，我國煤層氣（煤礦瓦斯）抽采量達170億m3，利用77 億m3,其中，井下瓦斯抽采量133億m3、利用量45億m3;地面煤層氣產量37 億m3、利用量32億m3。近年來我國煤層氣（煤礦瓦斯）抽采利用情況如圖1。圖1近年來我國煤層氣（煤礦瓦

6、斯）抽采利用情況二、相關建議十三五期間，我國能源戰(zhàn)略轉型和科技創(chuàng)新為煤層氣（煤礦瓦斯）產業(yè)提供了 難得的歷史機遇。1、創(chuàng)新體制機制，強化頂層設計首先，統(tǒng)籌煤層氣、煤炭資源勘查開采布局和時序，合理確定煤層氣勘查開 采區(qū)塊。第二，提高煤層氣最低勘探投入標準，促進煤層氣開發(fā)企業(yè)加大勘探力 度，加快重點區(qū)塊勘探開發(fā)。第三，加快煤層氣（煤礦瓦斯）標準體系建設。建立 煤層氣標準協(xié)調機制，落實標準制定責任，強化標準立項、起草、審批、發(fā)布、 修訂全過程的協(xié)調管理。第四，重視發(fā)展規(guī)劃。各地方按照國家發(fā)展規(guī)劃的總體 要求，緊密結合本地區(qū)發(fā)展實際，制定本地區(qū)煤層氣規(guī)劃及實施方案，使發(fā)展重 點落到實處。第五，深入研究

7、產業(yè)科學發(fā)展的指標體系，結合地方實際提出發(fā)展 目標和任務。2、大力推進科技創(chuàng)新繼續(xù)以國家科技重大專項、科技支撐計劃等為依托，引導企業(yè)加大科技創(chuàng)新 投入，鼓勵與國外研究機構開展技術合作，圍繞各類示范工程，加快基礎理論研 究和關鍵技術、裝備研發(fā)。推進煤礦瓦斯防治和煤層氣開發(fā)工程中心、重點實驗 室等創(chuàng)新平臺建設，提高自主創(chuàng)新能力。通過科技創(chuàng)新，解決我國煤層氣勘探開 發(fā)適配性差的問題，最終形成適應性強的煤層氣勘探開發(fā)系列技術和工藝。3、轉變發(fā)展方式，提升發(fā)展質量首先，完善以社會投資為主，政府適當支持的多元化投融資體系。充分依托 投融資平臺，鼓勵商業(yè)模式創(chuàng)新，建立多元化、多渠道的投融資機制。第二，利 用

8、互聯(lián)網，大力推進科技創(chuàng)新。要在繼續(xù)加快煤層氣基礎理論研究和關鍵技術、 裝備研發(fā)的基礎上，以數據共享為原則統(tǒng)一布局科技創(chuàng)新服務平臺建設，不但 提高自主研發(fā)和集成創(chuàng)新能力，而且為互聯(lián)網+煤層氣科技產業(yè)發(fā)展打造堅實基 礎。第三，創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式。創(chuàng)新人才培養(yǎng)引聘模式，為行業(yè)發(fā)展建立智庫， 為各級政府覺得提供高層次咨詢，為科技創(chuàng)新提供科技攻關人才。4、強化工作組織領導，加大政策扶持力度研究制定相關開發(fā)利用管理辦法，規(guī)范指導產業(yè)健康發(fā)展。督促各產煤省（區(qū)、 市）政府加快推進省級煤礦瓦斯防治辦公室標準化建設，落實各級政府和企業(yè)主體 責任。繼續(xù)實施目標管理，對規(guī)劃主要指標設置年度目標，分解到有關產煤?。▍^(qū)、

9、 市）和重點企業(yè)，定期考核通報。此外，按照國辦發(fā)201393號文件要求，各 產煤?。▍^(qū)、市）要結合本地區(qū)實際，完善煤炭生產安全費用、瓦斯發(fā)電上網及加 價等政策的配套措施，進一步提高企業(yè)積極性。結束語通過多年來廣大科技工作者和煤礦工作者的不斷努力，我國現有煤礦瓦斯防 治技術的研究正逐步走向成熟，取得了一系列卓有成效的成果，為我國煤礦安全 生產工作做出了巨大的貢獻。但隨著我國社會科學技術的進步，應用于煤礦的開 采方法、開采工藝不斷變革，再加上我國對煤礦安全生產要求日益提高，對新技 術、新裝備、提高管理水平等提出的新的要求。因此，要繼續(xù)加大技術和裝備研 發(fā)力度，不斷完善科技創(chuàng)新體系，拓展新成果的椎廣

10、應用范圍，提高科學管理水 平，堅持以人為本，牢固樹立安全是第一生產力的觀念，全面提升煤礦安全技 術與管理水平，是促進煤炭工業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展的重要保障。參考文獻劉文革.我國廢棄煤礦瓦斯抽采利用現狀及技術政策研究A.國家煤礦安全 監(jiān)察局科技裝備司(USEnvironmentalProtectionAgency)、美國環(huán)保局煤層氣辦公 室(StateAdministrationofCoalMineSafety,P.R.China).2014 第十四屆國際煤層氣暨 頁巖氣研討會論文集C.國家煤礦安全監(jiān)察局科技裝備司(USEnvironmentalProtectionAgency)、美國環(huán)保局煤層氣辦公

11、室(StateAdministrationofCoalMineSafety,P.R.China):安全生產信息研究院能源安全 研究所,2014:28.王臨清，董繼東.我國煤礦瓦斯環(huán)境管理對策研究J.中國煤炭,2014,40(06):130-131.劉佳.瓦斯利用技術現狀及發(fā)展方向分析研究A.煤礦瓦斯綜合治理與開發(fā) 利用論文集C.:中國煤炭學會,2012:4.郭藝.大型煤層氣田開發(fā)科技政策研究D.合肥工業(yè)大學,2012.5黃盛初.中國煤層氣(煤礦瓦斯)開發(fā)利用現狀及潛力研究A.國家煤礦安全監(jiān) 察局技裝司(S&TEquip.Department,StateAdministrationof CoalMineSafety, China)、美國環(huán)保局煤層氣辦公室(CMOP,USEnvironmentalProtectionAgen