煤层气开采技术

千里之行，始于脚下。第2页/共2页精品文档推荐煤层气开采技术煤层气简介

1、定义

煤层气，是指储存在煤层中以甲烷为主要成分、以吸附在煤基质颗粒表面为主、部分游离于煤孔隙中或溶解于煤层水中的烃类气体，是煤的伴生矿产资源，属十分规自然 气，是近一二十年在国际上崛起的洁净、优质能源和化工原料。

煤层气俗称“瓦斯”，其主要成分是CH4（甲烷),与煤炭伴生、以吸附状态储存于煤层内的十分规自然 气，热值是通用煤的2-5倍，主要成分为甲烷。1立方米纯煤层气的热值相当于1.13kg汽油、1.21kg标准煤，其热值与自然 气相当，可以与自然 气混输混用，而且燃烧后很洁净，几乎不产生任何废气，是上好的工业、化工、发电和居民生活燃料。

煤层气空气浓度达到5%-16%时，遇明火就会爆炸，这是煤矿瓦斯爆炸事故的根源。煤层气直接排放到大气中，其温室效应约为二氧化碳的21倍，对生态环境破坏性极强。在采煤之前假如先开采煤层气，煤矿瓦斯爆炸率将降低70%到85%。煤层气的开发利用具有一举多得的功效：洁净能源，商业化能产生巨大的经济效益。

2、煤层气与煤矿瓦斯的关系与差异

在煤炭工业界通常将涌入煤矿巷道内的煤层气称之为煤矿瓦斯（Gassy），其气体组分除煤层气组格外，还有煤矿巷道内气体的成分，如氮气（N2）、二氧化碳（CO2）等空气组分以及一氧化碳（CO）、二氧化硫（SO2）等采矿活动所产生的气体组分。

在煤层气势念引进初期，有些学者为便于业外人士了解煤层气，通常在煤层气一词后加注“俗称煤矿瓦斯”。

近年来，国内外有些学者为区别两者之间的概念差异，将通过煤矿井下抽放（GasDrainagein-mine）、采动区（GOB）抽放或废弃矿井（AbandonedMines）抽排等方式获得的煤层气称为CoalMineethane（缩写为CMM）。

2、存在形式

吸附于煤内表面；以游离态存在于煤的自然 孔隙中；少量溶解在煤的地层水中。

3、用途

煤层气（煤矿瓦斯）作为一种十分规自然 气，可作为瓦斯发电、居民生活和工业锅炉燃料。煤层气可以用作民用燃料、工业燃料、发电

燃料、汽车燃料和重要的化工原料，用途十分广泛。每标方煤层气大约相当于9.5度电、3m3水煤气、1L柴油、临近0.8kg液化石油气、1.1-1.2L汽油，另外,煤层气燃烧后几乎没有污染物，因此它是相当廉价的清洁型能源。

煤层气的利用可分为两类，即能源和原料。

能源——煤层气发电，每亿度电排放SO2是煤电厂的千分之一；煤电厂热效率最高40%，自然 气电厂可达56%；煤层气工业燃料，锅炉燃料、金属冶炼、陶瓷玻璃工业；城市居民燃气，煤制气热值低(14.6kJ/m3)，自然 气热值高(35.6kJ/m3)，自然 气是21世纪中国城市民用燃气首选燃料；汽车燃料，改善汽车尾气对大气的污染。

原料——煤层气制合成氨，世界合成氨的73.7%来自自然 气原料;甲醇80%由自然 气生产；煤层气制乙炔，由自然 气部分氧化法生产乙炔，由乙炔生产PVC制品。

煤矿瓦斯对大气污染产生的温室效应是二氧化碳的20～30倍。煤矿瓦斯的开发利用，对改善煤矿平安生产条件、削减温室气体排放、庇护生态环境、优化能源产业结构、增强清洁能源供给、哺育新的经济增长点具有重大意义。

4、技术现状

煤层气的开采普通有两种方式：一是地面钻井开采；二是井下瓦斯抽放系统抽出，地面钻井开采的煤层气和抽放瓦斯都是可以利用的，

通过地面开采和抽放后可以大大削减风排瓦斯的数量，降低了煤矿对通风的要求，改善了矿工的平安生产条件。地面钻井开采方式，国外已经使用，我国有些煤层透气性较差，地面开采有一定困难，但若乐观开发每年至少可采出50亿立方米；因为过去除了供暖外没有找到合理的利用手段，未能充分利用，所以，抽放瓦斯绝大部分仍然排入大气，花去了费用，铺张了资源，污染了环境。

近年来随着阜康矿区煤炭生产规模的迅速进展，天天由井下抽出的大量瓦斯被排放到大气中，既铺张了瓦斯资源，又对环境造成了严峻污染。阜康矿区内现有多个生产矿井，除XXX大黄山豫新煤业有限责任公司一号井抽采瓦斯直接用于发电之外，其它矿井抽放瓦斯均未举行利用。现阶段较好的开发模式是采煤采气一体化模式。

煤矿瓦斯含有大量的甲烷，属温室气体；煤矿抽采的大量瓦斯直接排入大气，将对地球产生温室效应，对环境造成严峻污染；煤矿瓦斯是一种高效的清洁能源，对空直接排放是一种巨大的能源铺张。因此，必需对煤矿瓦斯举行科学的治理和有效的综合利用。

煤矿企业而言，从平安生产、经济和技术方面考虑，采纳地面煤层气抽采仍然是最好的方式，建议煤炭企业在地面煤层气抽采方面取得一定的突破。

5、相关政策及标准

XXX办公厅印发了《关于加快煤层气（煤矿瓦斯）抽采利用的若干意见》（国办发〔2023〕47号），有关部门出台了煤炭生产平安费用提取、煤层气抽采利用企业税费减免、财政补贴、瓦斯发电上网

及加价、人才培养等扶持政策，初步形成了煤层气（煤矿瓦斯）开发利用政策框架

1）《XXX煤层气勘查开发利用(2023~2023年)实施计划》(下称《实施计划》)

2023年5月获国家能源局批准。按照《实施计划》，到2023年新

疆探明煤层气地质储量550亿立方米，启动1~2个煤层气开发示范工程。到2023年，新增探明地质储量800亿立方米，煤层气产能达到15亿立方米/年，煤矿瓦斯抽采量6亿立方米。到2023年，基本完

成XXX煤层气资源潜力调查与评价，新增探明地质储量800亿立方米，建成一批煤层气开发利用示范工程和煤矿瓦斯抽采利用规模化矿区，煤层气产能达到15亿立方米/年，煤矿瓦斯抽采量6亿立方米，XXX煤层气开发利用初步实现产业化。

2）《煤层气产业政策》

2023年2月国家下发，“加大XXX、辽宁、黑龙江、河南、四川、贵州、云南、甘肃等地区煤层气资源勘探力度，建设规模化开发示范工程。”“坚持自主研发和引进相结合、基础讨论和技术创新相结合，加大科技研发投入，实施国家科技重大专项、科技支撑方案、“863”方案、“973”方案和产业化示范工程，鼓舞企业、科研机构和高等院校联合开展科技攻关，加强工程（技术）讨论XXX、重点试验室等创新平台建设，进展技术询问服务，提升煤层气产业科技创新能力。”

能源局提出的进展目标是：“十二五”期间，建成沁水盆地和鄂尔多斯盆地东缘煤层气产业化基地。再用5-10年时光，新建3-5个产业化

基地，实现煤层气开发利用与工程技术服务、重大装备创造等相关产业协调进展。

3）煤层气（煤矿瓦斯）开发利用“十二五”规划

“国家强力推动煤矿瓦斯“先抽后采、抽采达标”，加强瓦斯综合利用，支配中心预算内资金支持煤矿瓦斯治理示范矿井和抽采利用规模化矿区建设”

实施国家科技重大专项、科技支撑方案、“973”方案、“863”方案，加强基础理论讨论，加快关键技术装备研发，着重解决煤层气产业进展中重大科学技术问题。加强国际合作和沟通，乐观引进煤层气勘探开发利用先进技术。

加快出台勘查、钻井、压裂、集输等方面标准。

加强科技攻关“煤层气（煤矿瓦斯）科技攻关“加强重大基础理论讨论、加强关键技术装备研发”

4）XXX办公厅关于进一步加快煤层气（煤矿瓦斯）抽采利用的意见国办发〔2023〕93号

“加强政府补贴政策，税收优待政策”，“科研研发，创新平台建设”

4）《煤层气（煤矿瓦斯）排放标准（暂行）》

6、国内生产企业介绍

我国开展煤层气勘探的企业并不多，比较有实力的煤层气公司更是屈指可数，主要在山西与河南等地举行开采，如中石油煤层气公司、中联、奥瑞安、亚美大陆、格瑞克、山西煤层气公司等，这些企业大多

是外资企业

7、煤层气示范工程

1）中联公司沁南煤层气开发利用国家高技术产业化示范工程

2）国内的煤层气工业利用项目主要有：铁法煤层气供法库县陶瓷城项目，阳泉煤层气氧化铝焙烧项目

8、产业链

煤层气利用

煤层气综合利用体系图

9、建议和措施

1）结合我国煤层气开发利用的实际状况，从平安、能源、环保要求三个方面综合考虑，采取资源先行、上游开发与下游利用相结合，煤层气开发利用与煤矿平安、环境庇护相结合，煤层气开发利用与自然 气相结合，根据先浅后深、先富后贫的挨次乐观推动，把煤层气开发利用打造成我国新的支柱产业

2）乐观开展和加强