煤矿区煤层气与煤炭协调开发模式与评价方法

为了提高我国煤矿区煤层气与煤炭协调开发产业化水平与应用效果,基于煤矿区煤层气与煤炭协调开发时空机制的分析,采用层级划分法,以地面井开发和煤层群开发为分类条件,将全国13个煤炭基地的煤层气与煤炭协调开发模式归为3类,总结并完善了以晋城、两淮和松藻矿区为代表的3种典型煤矿区协调开发模式与配套技术体系。基于煤层气与煤炭协调开发方案的确定与模糊数学评价方法,提出用于评价煤层气与煤炭协调开发效果的协调度概念,建立了煤层气与煤炭协调开发的模糊综合评判模型和指标体系,并以山西晋城无烟煤集团寺河煤矿等矿井为例进行了3种典型协调开发模式下的协调开发效果的初步评价与分析,得出了协调开发状态并指出"十三五"研究方向。为促进我国煤矿区煤层气与煤炭协调开发提供理论支撑,并为协调开发模式在全国煤矿区的优选决策应用奠定基础。     

两淮煤田煤层气与煤炭勘查开发时空配置关系

煤矿区煤层气勘查开发既存在煤炭、煤层气(瓦斯)勘探程度高的优势,也存在煤炭与煤层气矿业权大面积重置的劣势,因此进行煤层气与煤炭勘查开发时空配置关系研究,对实现煤矿区煤层气与煤炭安全高效协调开发具有非常重要的现实意义。综合分析煤炭开发时空接替规律和煤炭、煤层气矿业权设置现状,以煤炭矿井或勘查区为基本地质单元,两淮煤田可划分为7类性质不同的区块。在系统分析不同区块煤炭、煤层气勘查开发时序和煤层气开发方式的基础上,结合煤层气地质条件,以勘查开发的空间布局、时序安排为主线,深入探讨了两淮煤田7类区块的煤层气与煤炭勘查开发原则、煤层气开发方式、重点区块分布、含气面积及资源量等,建立了煤层气与煤炭勘查开发的时空配置模式,为矿业权重叠问题提供了技术解决方案。     

汾西中兴煤矿煤炭与煤层气协调开采模式研究

文章结合汾西中兴煤矿地质条件与生产布局,分析了煤炭与煤层气协调开采的可行性,探索了协调开采模式及地质适配性技术。研究表明：中兴煤矿煤层气资源丰富、开采难度低、可采系数高,具备煤炭与煤层气协调开采条件。煤炭与煤层气协调开采需严格执行“先抽后掘、先抽后采、抽采协同、多措并举”的要求,以“三区联动”为主线,在规划区、准备区、生产区分别实施煤层气开采工程,协同提高煤层气开采效果。     

煤与煤层气协调开发机制研究

为了更好地推广煤与煤层气协调开发技术,以实现煤与煤层气的协调开发,通过对油气重大专项3个示范矿区的煤层气抽采技术、采掘接续、开采过程中区域划分以及各个阶段所允许的最大煤层气含量的研究,初步建立了煤与煤层气协调开发机制。研究认为:根据各个矿区地质条件的不同,可划分为3个或4个区域,分阶段进行抽采和开采接续;建立了根据每个阶段的回采或掘进速度、风量等参数确定每个阶段的煤层气最大安全允许含量的公式;根据每个阶段的抽采技术和相关参数,可确定每个区域的合理抽采时间,从而合理安排采掘计划,最终实现采煤与采气在时间、空间上的协调;建立了3个示范矿区所代表典型地质条件下的协调开发机制。     

煤矿区煤层气与煤协调开发模式探讨

煤层气与煤炭开发存在矿权重叠问题,进行煤层气与煤炭开发时空配置关系研究,对煤矿区煤层气与煤炭高效协调发展具有非常重要的显示意义。基于煤炭开发时空接替规律,煤层气企业和煤炭企业共同对煤矿区进行规划部署,达到"抽、掘、采"的协调,实现煤层气与煤炭协调一体化开发,形成了较为成熟的矿权重叠区煤层气与煤炭协调开发模式:"晋城模式"、"三交模式"和"华潞模式"。提出了煤层气地面抽采存在政策激励疲软、产能到位率低、合作机制不健全等问题。     

中国煤矿区煤层气开发及其技术途径

在介绍我国及重点煤矿区煤层气资源量分布利用情况以及煤矿区煤层气开发原则的基础上,分析了煤矿区煤与煤层气一体化开发的时空协调关系及煤气共采实现的技术途径。从煤层采动引起的岩层移动时空规律、煤层采动对煤层气钻井(孔)布设的影响和采煤活动对煤矿区煤层气开发的促进作用3个方面分析了煤炭开采对煤层气开发的影响;从煤层气开发对煤炭开采顺序和效率的影响、煤层气抽采对煤矿瓦斯治理的促进作用以及煤层气地面开发存在的安全隐患3个方面,分析了煤层气开发对煤炭开采的影响。最后介绍了煤矿区煤层气开发的效果,指出煤与煤层气一体化协调开发是开发和利用煤矿区2种资源,预防和治理煤矿瓦斯事故的有效途径。     

新疆中低煤阶煤层气勘探开发技术难点及发展方向

新疆煤层气资源丰富,已初步实现产业化,但仍存在地质条件复杂、游离气评价手段缺乏、有利区评价难度大、工程技术与地质条件的匹配性研究不足等难题。为促进新疆煤层气产业发展,文章指明煤层气产业发展需要重点关注四大方面：煤系气综合勘探开发、深部煤层气勘探开发、煤层气田增产与提高采收率技术、“煤层气开发-煤炭地下气化-碳存储”滚动作业模式。     

中国煤炭科学技术新进展

介绍了＂十一五＂期间我国煤炭科技在地质保障、资源开发、煤矿安全、洁净利用等领域的最新进展,分析了现阶段我国煤炭产业结构调整、资源保障能力、矿井开采深度等对我国煤炭科技发展的影响,提出了我国煤炭科技面临的主要挑战。指出了＂十二五＂期间我国煤炭科技在煤炭开发、地质保障、大型矿井建设、煤炭高效开采、煤与煤层气协调开发、煤矿灾...     

论相邻关系视角下煤层气与煤炭矿业权纠纷的解决

认为厘清同一区域煤层气矿业权与煤炭矿业权之间的法律关系,依法解决纠纷,是推进煤层气产业健康发展的关键。同一区域煤层气矿业权与煤炭矿业权属相邻关系,《民法通则》、《物权法》对相邻关系的处理原则,对煤层气与煤炭矿业权纠纷的解决提供了指导,煤层气与煤炭矿业权纠纷应当按照有利生产、方便生活、团结互助、公平合理的原则加以解决。相邻关系视角下煤层气与煤炭矿业权纠纷解决对策主要包括:建立科学的煤层气与煤炭开发顺序;建立矿业权人之间良好沟通机制;创新煤层气与煤炭协调开发模式。     

煤层气与煤炭协调开发机制的法制保障

长期以来,煤炭与煤层气两种能源资源在开发中冲突问题不断。国家出台多项政策,提出要创新煤层气与煤炭协调开发机制,合理解决两种资源开发的冲突问题,促使资源安全高效地开发利用。煤层气与煤炭协调开发机制,正是十八届五中全会提出的"创新、协调、绿色、开放、共享"发展理念的最好体现。本文通过梳理分析煤层气相关政策法规文件,借鉴实践经验,提出煤层气与煤炭协调开发的矿权管理制度、综合勘查制度、合作开发制度、资料共享制度、退出约束制度、纠纷解决制度六项法律制度,并提出相应的法制保障建议。     

煤层气地面开发及利用趋势探讨

介绍了国内外煤层气资源开发利用现状,分析认为“十三五”阶段我国煤层气开发的重点是地面煤层气开发。基于我国煤层地质条件及煤矿开采需求,介绍了地面煤层气开发中的压裂增透技术及煤矿区煤层气地面井抽采技术,分析了煤层气地面开发面临的政策和经济性问题,并提出相应建议。简述了地面煤层气利用方式,指出地面煤层气利用项目需要根据集输条件、气源规模和气源组成,选择恰当的利用途径。通过对地面煤层气开发利用情况分析,指出地面煤层气开发利用对提高煤层气利用效率具有积极意义,是未来煤层气开发利用的发展方向。     

依兰煤田煤层气勘探开发成果及前景展望

依兰矿区位于黑龙江省依兰县达连河镇境内,松花江东岸。依兰矿区达连河露天矿正在开采,年产量可达400万t。依兰煤田煤炭保有储量1.97亿t,预测煤炭资源量3.61亿t。煤层气资源量为52.73亿m3,均埋藏于1 500 m。依兰矿区煤层气勘查开发,无论从地质构造、含煤地层、煤层厚度、煤层气资源量、储层特征、单井产能等多方面看,依兰煤田煤层气勘探开发的前景非常广阔。     

赵庄井田煤层气成藏条件研究

煤层气成藏条件研究是有效划分成藏类型或含气系统,煤层气富集高渗有利区预测、评价及优选的关键基础工作。基于赵庄井田煤层气地质条件及相关测试资料,借鉴前人研究成果,从煤生烃、煤层气储集和煤层气封盖保存条件等方面对赵庄井田煤层气成藏条件进行了研究。研究结果表明:煤中丰富的生烃物质在良好的生烃动力作用下,提高了生烃率和生烃量,为煤层气成藏提供了基础条件;煤变质程度高,促使煤中微小孔隙发育,煤层气储集能力增强和储集空间增大,有利于煤层气大量储存和富集;煤层埋深、围岩特性、构造及地下水径流等地质条件的有机匹配,为煤层气成藏提供了良好的封盖保存条件,是煤层气成藏的关键因素。     

中国大陆区煤层气盆地分类方案

从煤层气富集成藏地质条件分析入手,在研究聚煤盆地的时空演化、后期改造特征基础上,将煤层气盆地定义确定为"具有工业价值煤层气藏形成和保存条件含煤盆地",并认为煤层气盆地内煤层气富集成藏受盆地聚煤期及后期改造的动力学机制与构造特征的控制。在系统研究盆地、盆地改造及聚煤盆地分类原则与方案基础上,提出"聚煤盆地原型类型+改造作用类型(构造样式)"的煤层气盆地双层次分类与命名方案,并对聚煤盆地原型类型和改造类型及样式进行了探讨。     

焦作煤田煤层气富集的控制因素

焦作煤田蕴藏着丰富的煤层气资源,因受煤层气的生成、运移、储藏、盖层等条件的制约,各井田、区块富集成藏也存在较大差异。深入研究了该地区影响煤田煤层气富集和分布的因素,即煤层埋深特别是基岩埋深、断裂构造、水文地质条件、煤层顶底板岩性的组合关系以及煤化程度,并提出了焦作煤田煤层气资源富集规律,以及有利于煤层气保存的地质条件,为焦作煤田煤层气的勘查与开发提供了理论依据。     

Technological framework of coordinated coal mining and coalbed methane

According to the mining mechanisms of CBM combined with coal structure and the key technologies of coordinated mining coal and coalbed methane under different mining coal models, the theoretical foundation of coordinated mining of coal and coalbed methane was expounded, and the mining models of coordinated mining of coal and coal-bed methane were classified. This research can provide a reference to safety production of coal mines and development of CBM resources.     

黔西织纳煤田少普矿区16号煤煤层气富集的地质控制因素

从构造、煤层厚度、煤层埋深和水文地质条件4个方面探讨了少普井田16号煤煤层气富集的地质控制规律。结果表明：现今煤层含气量的分布规律体现出褶皱控气的特征,其含气性在不同褶曲部位有所不同;煤层气含量受煤层厚度和煤层埋深的的影响也比较明显,煤层厚度与含气量、煤层埋深与含气量均呈现出一定的正相关性;同时,矿区地下水条件对煤层气也具有良好的封闭作用。通过配置分析各地质因素表明：矿区中部区块地质构造发育、煤层厚度大、埋藏深度大、地下水动力弱有利于煤层气的富集。     

煤矿煤层气排放对大气的污染及对策

在采煤过程中释放出大量烃类、二氧化碳、硫化氢等有毒有害气体。其中，以甲烷为主的烃类气体为成煤过程中生成，称为煤层气。甲烷是一种辐射和化学活性气体，会使对流层大气产生增温效应，作用比二氧化碳大20～60倍。煤炭开采排放的甲烷量为人类活动所排甲烷总量的10％，我国煤炭开采排放的煤层气约占世界煤炭开采排放煤层气总量的1／3，降低我国直接进入大气的煤层气量，对改善全球大气环境有重要的影响。     

煤矿采动稳定区煤层气资源评估方法及其应用

受多煤层赋存条件和煤矿井下回采工艺影响,采空区内的大量遗煤导致废弃矿井或老采空区内赋存丰富煤层气资源,对这一资源的准确评估、合理开发和高效利用是我国进行非常规油气资源开发的重大需求,如何准确评估废弃矿井或老采空区的可抽采煤层气资源量是进行高效开发的关键问题。因此,通过分析煤层气的来源、赋存空间和关键影响因素,建立了基于“间接减法”理念的采动稳定区(废弃矿井或老采空区)煤层气资源评估模型,提出了进行采动稳定区煤层气资源评估的方法。运用建立的评估模型和方法,在晋城矿区成庄矿5310工作面区域进行了采动稳定区煤层气资源的地面井抽采试验,单井连续抽采433 d,抽采煤层气资源243.27万m3,抽采量核算与评估结果基本一致,初步证明了评估方法的适用性。     

水曲柳-平安地区煤层气的有利勘探区预测

为了充分利用煤层气资源,同时也为减少煤矿开采过程中的瓦斯含量,对煤炭储量丰富的水曲柳—平安普查区进行研究,通过对原始资料重新进行了复查和解释,进而确定了该区煤层的空间分布和热演化程度以及储集物性特征、孔隙度、含气量等,在地质综合分析的基础上,评价有利煤层气勘探区,并提出勘探部署意见。