摘要

:瓦斯是煤矿开采过程中三大灾害之一,结合近年采淮北矿业集团采用定向钻井技术开

采煤层气取得良好效果的调研

,就安全有效地抽采利用煤层气技术进行了探讨。 

　　关键词

:煤层气;开采利用技术;抽采技术试验 

　　

 

　　一、煤层气开发利用现状

 

　　

 

　　安徽淮北矿区是我国重要的能源生产基地。淮北煤田

2000m 以浅,保有和预测煤炭资源

储量

376 亿吨,初步估算,埋深在 2000 米以上煤层气资源量为 3159 亿 m3,其中宿县矿区的宿

东、宿南、南坪向斜、濉肖矿区的肖西向斜为煤层气富集区

,资源量 1641 亿 m3。其丰富的煤炭

和煤层气资源是华东地区重要的能源基地。

 

　　从淮北矿区煤田地质结构上来看

,淮北矿区主要含煤地层为二叠系石盒子组和山西组。

一般有

11 个含煤组,煤层 8～36 层,总厚度 7m～23m,可采厚度 2.95m～20.97m。煤层瓦斯含量

达

10～25m3,瓦斯压力达 3.5～6.0Mpa,主要煤层的含气饱和度达 98%～100%。煤层瓦斯成分

主要是

CH,仅有少量的 CO2、N2,CH4 占到 91%～98%,但渗透率较低。 

　　多年以来

,淮北矿业集团公司积极跟踪国内外地面瓦斯开发利用的先进技术,积极探索适

合淮北矿区条件的地面瓦斯抽采的关键技术和施工工艺

,以及煤气共采的途径,规划瓦斯利用

方案。施工的地面压裂瓦斯抽采井、采动区卸压瓦斯抽采井和工作面采空区瓦斯抽采井

,井下

瓦斯抽采模式探索均取得一定的成效。

 

　　

1996 年 3 月在芦岭矿 1。工作面地面打一口抽取 8 煤层采空区瓦斯试验井,取得了明显效

果

,最高日产气高达 5728m2/d;2003 年芦岭矿建立井下瓦斯抽放系统 ,实现瓦斯民用;同

时

,2003 年芦岭矿建成 4x1.2MW 瓦斯发电站。 

　　通过最近几年的煤层气开发实践

,淮北矿业集团逐步理顺了地面煤层气开发利用的基本

思路

:煤矿瓦斯抽采和利用在定位于煤矿瓦斯防治要求的基础上,一是以按井上和井下相结合、

抽采和利用相结合的思路

,抓住下组煤采动后提高了中煤组瓦斯可抽性的有利时机。布置地

面井最大限度地预抽中煤组的瓦斯

,解决今后中煤组开采时的瓦斯治理难度;二是采用“一井

三用

”的思路进行地面瓦斯抽采,解决深部下组煤作为保护层的突出问题;同时,提高其他条件

下的井下瓦斯抽采力度。

 

　　目前

,淮北矿业集团公司已累计施工采动区井 11 口,采空区试验井 3 口,煤层气参数测试

井

2 口,施工地面压裂井 10 口,“十一五”期间将在海孜矿施工 21 口采动区井网。在芦岭矿三

水平施工

6 口地面压裂井(“一井三用”井)网。在朱仙庄矿施工一定量的地面采动区井和“一井

三用

”井,在瓦斯利用方面,目前仅芦岭矿装机 10×500 千瓦和海孜矿装机 4×800KW+3×500 千

瓦瓦斯发电

,并于 2007 年 2 月 18 联合国注册成功,成为世界第一个煤层气 CDM 项目,下一步

已规划进行低浓发电和通风瓦斯利用项目。到目前

,瓦斯抽排每年达到 1.3 亿万立方米以上,

已建设煤层气发电站

2 座,装机容量 2400 万千瓦。 

　　

 

　　二、煤层气抽采利用探索实践

 

　　

 

　　

(一)地面井抽采瓦斯 

　　以淮北芦岭矿为例

,根据该矿 8、10 煤层瓦斯特性,二水平 10 煤为非突出煤层,2000 年开

始采取先采下保护层

10 煤,使 8 煤卸压的区域性防突措施,先后顺序开采了工作面,并在 9 煤

底板打岩巷及打密集穿层钻孔抽取

8、9 煤卸压瓦斯。同时也为地面抽采 8、9 煤卸压瓦斯创造

了条件。

 

　　在

1994 年桃园矿 1018 面采用地面垂直井抽放中组煤卸压瓦斯试验的成功经验基础上 ,