煤与煤层气共采技术在晋煤集团的应用研究
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含气饱 和度低 的特 点 ，０ 以上煤层 的渗 透率小 ， ７％ 这 对开展 煤层气 采前 预 抽 极 为 不利 。实 践表 明 ， 旦 一
气体 资源 的开发 ， 是将 瓦斯抽 采 和煤 层气 开 发 视 而
为煤矿 安全生产 体 系的重要 组成部分 。
收 稿 日期 ：０７— ８— ２ ２０ ０ ０
程 中岩层 移 动对 瓦斯卸压 作用并 根据 岩层 移动规 律
的 ， 区别 在 于开 发 的位 置 。煤 矿 瓦斯 地 面 预抽 是 其
实施 ， 从根本 上改变 了 以往 的煤 层气 开 发 和煤 炭 开 采 的传 统做 法 。煤炭 工业不 再将 瓦斯 抽采作 为专 项
措施 ， 层气 地面开 发 也 不再 作 为单 纯 的可 燃 烃类 煤
图 １ “ 与煤 层气 共采 ” 术 体 系 煤 技
１ ２ 煤 与煤层 气共 采 ．
煤层普遍具有变质程度高、 渗透率低 、 压力小和
运移 和开采 创造 了条件 ． 因而 ， 卸压 煤层气 抽放将 是
有一 定优 越性 。一 是从 安 全 角 度 讲 ， 为人 不 直接 因 接触 瓦斯 ， 面 压 裂 抽 放 比井 下 打 钻 抽 放 更 安 全 。 地
二是经济方面讲 ， 虽然初期投入较大 ， Ｅ抽气井的 一 ｌ
施工 预算 为 １０万元 。但是 节省 了井下 通风及 瓦斯 ３
抽放 的 巨额费 用 ， 保证 了矿井 的安全 开采 ， 产生 的 所
安 全效益 和社会 效益 是井 下抽 采不可 比拟 的 。
尽管 煤层气 开 发 的 目的不 同 ， 从技 术 层 面 看 但
煤矿 瓦斯 地 面 预 抽 与 煤 层 气 地 面 开 发 完 全 是 一 样
煤矿绿 色 开采 思 想 提 出 的 “ 与 煤层 气 共 采 ” 基 煤 的 本观点 为 ： 煤层气 作 为一 种 资源 ， 分利 用采煤 过 将 充
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全国中 文核心期刊 矿业类核心期 《 Ａ— Ｄ规范》 刊 Ｃ ＪＣ 执行优秀期 』 刊．
【 —
百…… … １
煤层 开采 引起 岩层 移动 ， 即使是 渗透 率很 低的煤 层 ， 其渗透 率也将 增大 数 十倍 至数 百倍 ， 这就 为煤 层气
炭资 源和煤层 气资 源 ， 须坚持统 筹规划 ， 必 煤炭 资源 和煤层 气资 源共采 的原则 。切实做 到 以煤 炭开 采为 中心 ， 建立采 煤采气一 体化 开发模 式 。
术方 案都没 有真正体 现所谓 的安全 与环境 。 晋煤集 团在 国内率先在 寺河煤 矿完成 了煤层 气 开发 的商业化 过程 ， 勘探 、 从 开发 试 验 、 大规 模 开 发
煤层气 开采 的重 要 途径 。 目前 ， 压 瓦斯 抽 放 总 体 卸 上仍存 在抽 出率低 及 钻 孔 工程 量 大 的 问题 ， 瓦斯 总 体抽 出率 仅 为 ２ ％ 。如 何 基 于 岩 层 移 动 规 律 进 行 ３
卸压 瓦斯抽 放方 案 的优 化 、 高 瓦斯 采 出 率将 是 中 提 国煤 矿卸压 瓦斯抽 放进一 步研 究 的主要方 向。基于
到集 输和利用 。由于晋煤集 团实施 寺河煤 矿煤层 气 开发 的初衷是 所谓 的煤 矿 瓦斯 超 前 地 面预 抽 ， 因此 项 目的本质是 一个地 地道道 的采煤 采气一体 化示 范 工程 项 目。这一示 范 工程 的成 功 ， 中国能 源工业 为 创立 了一种 资源高效 开发模 式 。采煤 采气一 体化 的
作者简介： 都海龙 （ ７ 一 ， ， １ ７ ） 男 山西沁水人， ９ 年毕业于中国矿业大学采矿 工程专业， ９ １ ７ ９ 采矿工程师 ， 山西晋城煤业集 团技术中心工作 ， 现于中国矿业大学（ 北京） 资源与安全工程学院就读工程硕士。
３ ２
《 浩净煤技术） ０７年第 ｌ ２０ ３卷第 ６期
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壤 ｊ层乞霉天技术 囊 在晋壤袋目的应ｌ户铊 ｛开 ｊ
都 海龙 ２
１ 中国矿 业大 学（ ． 北京 ） 资源 与安全 工程 学院 ， 京 １０ ８ ； 北 ０ ０ ３ ２ 晋城 无烟煤 矿业集 团有 限责任公 司， ． 山西 晋城 ０ ８ ０ ） ４０６
中 图分 类号 ＿Ｄ ４ ＂ ８５ Ｔ 文 献标 识 码 ： ＡБайду номын сангаас文 章 编 号 ：０ ６６ ７ （０ ７ ０ －０ ２— ３ １０ － ２ ２０ ）６０３ ０ ７
煤炭工业 以采 煤 为 主 的产 业 理 念根 深 蒂 固 ， 尽 管煤 矿瓦斯抽 放 已有半 个 多世 纪 悠 久历 史 ， 煤 炭 但
摘要 ： 绍 了煤与煤层 气共 采技 术 的形成 与发展 ， 介 阐述 了煤 与煤层 气共采技 术 的 内涵与 外
延 ， 以晋城 煤业 集 团经验及 成 果为例 对 实现煤 气共 采的技 术进行 了详 细论述 ， 并 对今后煤 炭 开
采 与煤层 气开发 的 紧密结合提 出 了建议 。 关键词 ： ；煤层 气共 采 ； 用研 究 煤 应
１ 煤与煤层气共采技术的 内涵和外延
１ １ 技 术体 系 ．
工业 界总是 习惯地将 瓦斯抽 采作 为煤 矿 瓦斯 治理 的
一
项 专项措施 ， 出发点是治 理煤矿 瓦斯 ， 障煤 矿 其 保
按 卸 压 瓦斯 的来 源 及 卸 压 瓦 斯 抽 放 方 法 的 不
安全 生产 。通 常情 况下 ， 矿 瓦 斯抽 采 只注 重 瓦斯 煤
同， 构建 了 “ 与煤 层 气 共 采 ” 术 体 系如 图 １所 煤 技
示 。煤 、 气共 采 为有效 地 开 发 和利用 同源 同体 的煤
治理效 果 ， 少关注 所谓 的资源与环 境 ， 很 因此导致 许 多煤 矿抽采 出 的煤层 气未被 利用 。而煤层气 开 发则
相反 ， 多数项 目只注重 采取 获利 ， 有真正 考虑 未来 没 煤矿 开采 的安全 问题 ， 无论 是 区 块优 选 还是 开 发 技
气体 资源 的开发 ， 是将 瓦斯抽 采 和煤 层气 开 发 视 而
为煤矿 安全生产 体 系的重要 组成部分 。
收 稿 日期 ：０７— ８— ２ ２０ ０ ０
程 中岩层 移 动对 瓦斯卸压 作用并 根据 岩层 移动规 律
的 ， 区别 在 于开 发 的位 置 。煤 矿 瓦斯 地 面 预抽 是 其
实施 ， 从根本 上改变 了 以往 的煤 层气 开 发 和煤 炭 开 采 的传 统做 法 。煤炭 工业不 再将 瓦斯 抽采作 为专 项
措施 ， 层气 地面开 发 也 不再 作 为单 纯 的可 燃 烃类 煤
图 １ “ 与煤 层气 共采 ” 术 体 系 煤 技
１ ２ 煤 与煤层 气共 采 ．
煤层普遍具有变质程度高、 渗透率低 、 压力小和
运移 和开采 创造 了条件 ． 因而 ， 卸压 煤层气 抽放将 是
有一 定优 越性 。一 是从 安 全 角 度 讲 ， 为人 不 直接 因 接触 瓦斯 ， 面 压 裂 抽 放 比井 下 打 钻 抽 放 更 安 全 。 地
二是经济方面讲 ， 虽然初期投入较大 ， Ｅ抽气井的 一 ｌ
施工 预算 为 １０万元 。但是 节省 了井下 通风及 瓦斯 ３
抽放 的 巨额费 用 ， 保证 了矿井 的安全 开采 ， 产生 的 所
安 全效益 和社会 效益 是井 下抽 采不可 比拟 的 。
尽管 煤层气 开 发 的 目的不 同 ， 从技 术 层 面 看 但
煤矿 瓦斯 地 面 预 抽 与 煤 层 气 地 面 开 发 完 全 是 一 样
煤矿绿 色 开采 思 想 提 出 的 “ 与 煤层 气 共 采 ” 基 煤 的 本观点 为 ： 煤层气 作 为一 种 资源 ， 分利 用采煤 过 将 充
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全国中 文核心期刊 矿业类核心期 《 Ａ— Ｄ规范》 刊 Ｃ ＪＣ 执行优秀期 』 刊．
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煤层 开采 引起 岩层 移动 ， 即使是 渗透 率很 低的煤 层 ， 其渗透 率也将 增大 数 十倍 至数 百倍 ， 这就 为煤 层气
炭资 源和煤层 气资 源 ， 须坚持统 筹规划 ， 必 煤炭 资源 和煤层 气资 源共采 的原则 。切实做 到 以煤 炭开 采为 中心 ， 建立采 煤采气一 体化 开发模 式 。
术方 案都没 有真正体 现所谓 的安全 与环境 。 晋煤集 团在 国内率先在 寺河煤 矿完成 了煤层 气 开发 的商业化 过程 ， 勘探 、 从 开发 试 验 、 大规 模 开 发
煤层气 开采 的重 要 途径 。 目前 ， 压 瓦斯 抽 放 总 体 卸 上仍存 在抽 出率低 及 钻 孔 工程 量 大 的 问题 ， 瓦斯 总 体抽 出率 仅 为 ２ ％ 。如 何 基 于 岩 层 移 动 规 律 进 行 ３
卸压 瓦斯抽 放方 案 的优 化 、 高 瓦斯 采 出 率将 是 中 提 国煤 矿卸压 瓦斯抽 放进一 步研 究 的主要方 向。基于
到集 输和利用 。由于晋煤集 团实施 寺河煤 矿煤层 气 开发 的初衷是 所谓 的煤 矿 瓦斯 超 前 地 面预 抽 ， 因此 项 目的本质是 一个地 地道道 的采煤 采气一体 化示 范 工程 项 目。这一示 范 工程 的成 功 ， 中国能 源工业 为 创立 了一种 资源高效 开发模 式 。采煤 采气一 体化 的
作者简介： 都海龙 （ ７ 一 ， ， １ ７ ） 男 山西沁水人， ９ 年毕业于中国矿业大学采矿 工程专业， ９ １ ７ ９ 采矿工程师 ， 山西晋城煤业集 团技术中心工作 ， 现于中国矿业大学（ 北京） 资源与安全工程学院就读工程硕士。
３ ２
《 浩净煤技术） ０７年第 ｌ ２０ ３卷第 ６期
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壤 ｊ层乞霉天技术 囊 在晋壤袋目的应ｌ户铊 ｛开 ｊ
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１ 中国矿 业大 学（ ． 北京 ） 资源 与安全 工程 学院 ， 京 １０ ８ ； 北 ０ ０ ３ ２ 晋城 无烟煤 矿业集 团有 限责任公 司， ． 山西 晋城 ０ ８ ０ ） ４０６
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煤炭工业 以采 煤 为 主 的产 业 理 念根 深 蒂 固 ， 尽 管煤 矿瓦斯抽 放 已有半 个 多世 纪 悠 久历 史 ， 煤 炭 但
摘要 ： 绍 了煤与煤层 气共 采技 术 的形成 与发展 ， 介 阐述 了煤 与煤层 气共采技 术 的 内涵与 外
延 ， 以晋城 煤业 集 团经验及 成 果为例 对 实现煤 气共 采的技 术进行 了详 细论述 ， 并 对今后煤 炭 开
采 与煤层 气开发 的 紧密结合提 出 了建议 。 关键词 ： ；煤层 气共 采 ； 用研 究 煤 应
１ 煤与煤层气共采技术的 内涵和外延
１ １ 技 术体 系 ．
工业 界总是 习惯地将 瓦斯抽 采作 为煤 矿 瓦斯 治理 的
一
项 专项措施 ， 出发点是治 理煤矿 瓦斯 ， 障煤 矿 其 保
按 卸 压 瓦斯 的来 源 及 卸 压 瓦 斯 抽 放 方 法 的 不
安全 生产 。通 常情 况下 ， 矿 瓦 斯抽 采 只注 重 瓦斯 煤
同， 构建 了 “ 与煤 层 气 共 采 ” 术 体 系如 图 １所 煤 技
示 。煤 、 气共 采 为有效 地 开 发 和利用 同源 同体 的煤
治理效 果 ， 少关注 所谓 的资源与环 境 ， 很 因此导致 许 多煤 矿抽采 出 的煤层 气未被 利用 。而煤层气 开 发则
相反 ， 多数项 目只注重 采取 获利 ， 有真正 考虑 未来 没 煤矿 开采 的安全 问题 ， 无论 是 区 块优 选 还是 开 发 技