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煤层气开发利用的研究和探讨

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煤层气 开发利用 研究 探讨
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24 应用能源技术 2002年第5期(总第77期)煤层气开发利用的研究和探讨鸡西市煤气公司 吴 限 张国荣摘要针对鸡西地区城市气源日趋紧张的现状,在多方借鉴其他地区经验、结合本地区实际的基础上,提出开发利用煤层气是对城市气源有意义的替代和补充,有显著的经济效益和社会效益。关键词 煤层气开采程度盖层条件抽放系统中图分类号: 文献标识码:B 文章编号:1009002)05—0024—02黑龙江省鸡西市地处黑龙江省东南部,是我国主要的煤炭主要基地,已有多年的开采历史,为国家的能源工业和地方经济发展做出了重大贡献。该矿区面积约3078区城镇人口约100万,主要居住在市辖六区,人口居住集中。随着开采深度的增加,矿井瓦斯涌出量大幅增加,治理瓦斯、保证安全生产这个问题一直被国家和省领导所关注,2001年,我对辽宁、山西、安徽等煤层气开发早、利用好的省市进行实地考察,结合鸡西地区地质及开采状况总结出:抽放煤层气是防治瓦斯主动而有效的手段。下面我就本地区煤层气开发的优势及工艺谈谈个人粗浅的看法:1 煤层气开发是开采程度及寻找新气源的必然手段1.1鸡西地区有充足的煤源量至2000年底,矿区尚有煤炭资源量80亿吨,预计煤层气总储量800亿开发利用煤层气提供了坚实的物资基础。鸡西城子河组煤种刚好处于生气阶段,现生产水平瓦斯涌出量都超过100,滴道矿立井达到54.5,其它矿均超过20,每年排放瓦斯13500万.2较好的储气层是煤层气开发的优越地质条件鸡西煤田煤层多为薄煤层及中厚煤层,煤层*收稿日期:2002一09—29厚度稳定且以群的方式出现,累计可采厚度15对比较集中,可采用多层同时开发的方案,以冲减煤层薄的缺陷。煤层中节理、裂隙发育、透气性好。在矿区外围及深部发育一些延伸较长的背斜构造,是良好的储气条件。鸡西煤田具有较好的盖层条件,粉砂岩段、泥岩段是很好的盖层。煤层本身顶底板的泥岩伪顶、伪底等也为煤层气的封闭创造了良好的条件。1.3抽取煤层不但有利于安全生产。而且具有可观的经济效益和显著的社会效益。在鸡西矿区抽放开发煤层气是防治瓦斯的有效手段,是治本措施。随着开采深度的增加,瓦斯灾害对安全生产的威胁日趋严重,瓦斯事故多次发生,单纯靠增大风量稀释瓦斯已难以有效的防止瓦斯事故的发生,既被动又浪费资源。建立抽放利用系统,是治理瓦斯主动而有效的手段。如果该项工程付诸实施,预计总投资3.4万元,工程规模4000万,供17万用户,每立方米煤层气售价1.00元,年利润2700万元;可上缴税金1200万元。同时,可保护人类的生存环境,造福于民,有绿色环保的社会效益。1.4开发的煤层气有大量的用户煤层气比燃煤及罐装气在环保、价格、方便居民生活等方面,具有明显的优越性,鸡西城镇人口万方数据2002年第5期(总第77期) 应用能源技术 25约100万。约合25万户,居住较集中,市区、矿区连为一体,气源至用户距离近,各矿供气距离平均16市区内仅有二座煤气厂对居民供煤气,用户不足4万户,且供气质量低,很难满足市民生活需要,开发煤层气对气源是一个有意义的替代和补充。2 抽放系统抽放系统有三种:生产矿井地面抽放系统、生产矿井深部钻孔抽放系统、矿产矿井地面抽放系统。2..1首先在煤层底板或煤层中掘进抽放巷道,在巷道两侧每隔50米掘一钻场。2.1.2在钻场中布置扇形钻孔,打每个抽放钻孔时,先用'/孔5归.1.3钻孔终孔后,在钻孔中插入2寸铁管3—4m,在2寸管上用封孔药卷封孔。2.1.4将钻孔套管接在抽放管路上,通过抽放泵将瓦斯抽到地面,进入集中储配站,然后供居民使用。2.2地面钻井工艺与流程按下列原则布置煤层气地面钻井。(1)煤层气储量可靠。(2)煤层气含大气量大于10。(3)构造简单,地块完整。(4)距现生产边界留有5年的开采距离。据此,靶区选择几个矿井,首先选择参数井及试验井12口,井深900—1500m,井位距断层不得小于156m,钻孔开孔,/,31孔终孔为孛180验成功后,按梅花状布置抽放钻孔,孔距200—300m,抽出瓦斯进集气站,预计单井日产量可达1000.3报废矿井煤层气的开发利用方案2.3.1煤层气储量大截止2000年,鸡西已报废矿井6处,并均对井口进行了回填、压实。报废总能力240万吨/年,报废矿井井下煤炭资源量为3.6亿吨,煤层气储量51.35亿20%抽放,每年抽放1000万抽放100年,有很大的开发潜力,今后仍陆续有多处矿井报废,煤层气资源可观。2.3.2具有很好的储气条件矿井报废后,对井巷进行全部封闭,在近地表的20绝煤层气自井筒处释放。煤层开采多年,井下形成巨大的储气空间,矿井水文地质条件简单,涌水量50—100m3/h,在数十年后不会充满采空区的巨大空间,为储存煤层气创造条件。2.3.3有大量的用户矿井报废后,煤炭资源不再开采,可供居民使用的能源将发生较大变化,急需寻找替代能源,煤层气开发利用为居民创造了很好的条件。3 地面燃气输配系统主要由集中储气站、中压输气管线、低压供气管网、贮气及加压泵站,液化气及加压泵站,液化气渗混站组成。集中贮气站的贮气容量为3万,按不同方向共设5个,由集中储配站经过'/'300配站设6—7个,每站储气量1万保证供气质量,煤层气管网可同市内数家供气管网联网,最大限度地满足用户的需要。’综上所述,煤层气的开发利用既符合鸡西地区客观条件,又作为新气源具有良好的经济效益和环保效益,对城市替代气源的开发有极其重要的意义。万方数据煤层气开发利用的研究和探讨作者: 吴限, 张国荣作者单位: 鸡西市煤气公司刊名: 应用能源技术英文刊名: (期): 2002,""(5)被引用次数: 0次本文链接::煤炭科学研究院总院沈阳研究院(授权号:6010年11月7日
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