两淮矿区煤层气

两淮矿区煤层气（煤矿瓦斯）开发利用研究

煤层气（煤矿瓦斯）作为一种非常规天然气，可作为居民生活、发电和工业锅炉燃料。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。煤层气（煤矿瓦斯）的开发利用，可改善煤矿安全生产条件、减少温室气体排放、保护生态环境、优化能源产业结构、增加清洁能源供应。为加快我省煤层气（煤矿瓦斯）开发利用，为加快我省煤层气（煤矿瓦斯）利用率，我们赴淮北、淮南等地开展了专题调研，现将有关情况汇报如下：

一、煤层气（煤矿瓦斯）开发利用现状

（一）煤层气（煤矿瓦斯）概念

煤层气是指赋存于煤层及围岩中与煤炭资源伴生的非常规天然气。主要指采用地面钻井对煤层进行抽采的以甲烷为主的气体总称。煤矿瓦斯是煤矿生产过程中，从煤、岩内涌出的以甲烷为主的各种有害气体的总称。煤层气、煤矿瓦斯成分基本一致，只是开采方式不同，煤层气先于煤炭开采于地面钻井进行抽采，煤矿瓦斯是开采过程中的副产品于井下抽采。高浓度瓦斯指甲烷浓度大于30%的可燃性气体，低浓度瓦斯指甲烷浓度小于等于30%的可燃性气体。

至2009年底，我省共有煤炭保有资源/储量528.93亿吨。沿江及江南煤田由于煤炭资源储量少且分散，伴生的煤层气（煤矿瓦斯）储量也少，不具备开采利用价值。两淮矿区煤田含煤地层厚度较大，分布较广，煤炭资源量大，煤层甲烷含量较高，煤层气（煤矿瓦斯）资源丰富，具有较高的开发与利用价值。根据计算结果，我省两淮矿区-1500m以上煤层气（煤矿瓦斯）资源量约4343.98亿立方米。由于我省煤层气资源的估算主要是通过煤炭勘探钻孔、物探资料及煤矿生产企业在煤炭生产中收集的煤矿瓦斯资料得出的；近年来，美国德士古公司、加拿大英发公司等在两淮矿区进行煤层气单井和小型井网的试验，但因煤层透气性差、单井出气量低，且投资规模大，基本不具备商业开发价值。所以，根据《煤层气资源/储量规范》（DZ/T0216-2002），我省境内目前未获得探明的煤层气资源储量。（二）煤层气抽采利用情况

煤层气开发一般应先于煤炭开发，两淮矿区因地质条件、煤层赋存的复杂性，煤层渗透系数低等一系列因素，目前采用地面钻井商业开采煤层气虽经数次试验工作，在煤炭开采前压裂抽采煤层气没有取得成功。采用地面钻井抽采煤层气主要局限于开采时抽采卸压区煤层瓦斯、开采后采空区瓦斯。全省仅淮北矿业集团部分钻井得到稳定的抽采量，但仍不具备地面规模化抽采价值。淮北矿业集团地面钻井抽采煤层气采用“一井三用”抽采井，指利用同一口井实现煤层开采前的压裂瓦斯抽采，煤层开采时的卸压瓦斯抽采和煤层开采后的采空区瓦斯抽采。当前，施工每口钻井单价约100万元，若进行压裂抽采，每口井综合成本约400万元。据估算，每口井稳产后单日出气量大于600m3，认为该钻井具有商业开发价值。淮南矿业集团公司自上世纪90年代开始在地面勘探和开发煤层气方面做了大量的工作，先后施工了测试井9口，取得了煤田煤层气储存参数及试采气数据，因出气量低，最后停止了试验。淮北矿业集团公司自1994 年在桃园矿施工了第一口试验井。后与美国德士古公司合作施工了三口煤层气评价井。因单井产气量低达不到商业开发价值于2002年终止了合同。中国石化公司于2010年于淮南矿业

集团合作在潘谢矿区丁集煤矿施工了1口煤层气参数井-淮煤1井。下一步在试验成功的基础上，双方将进一步推进煤层气地面抽采的合作。加拿大英发公司于2009年在宿南地区施工5口风险勘探井。目前5口井出气总体情况不乐观，下一步很可能搁置投资。

淮北矿业集团于2008年在芦岭Ⅲ1采区施工的7口“一井三用”井(压裂方式抽采瓦斯)，2008年4月开始产气， LG1、LG2的8煤层均为构造煤，目前产量维持400～500m3左右， LG3、LG4、LG5、LG7产量维持500m3左右， LG-6井为高产井，最高日产量曾到3000m3以上，目前稳产1200m3左右。2010年在芦岭Ⅲ2采区施工的5口压裂井，至2011年2月26日开始产气，产量如下：1号井、2号井、4号井、5号井目前产量维持400～550m3左右，3号井相对日产量较大，目前稳产700m3左右。

2010年我省地面煤层气抽采量极小，仅淮北矿业集团抽采煤层气465万立方米，占全省全年煤矿瓦斯抽采总量的0.7%。煤层气浓度一般大于30%，主要用于民用和发电。

（三）煤矿瓦斯抽采利用情况

目前，我省煤矿瓦斯抽采已实现可保必保、应抽尽抽。2010年我省煤矿瓦斯抽采率57.5%，已达到比较高的水平。井下抽采煤矿瓦斯分两大类:地面永久抽采系统抽采和井下移动泵抽采。我省实行以地面永久抽采系统抽采为主、井下移动泵抽采为辅的瓦斯抽采格局。地面永久抽采系统抽采高低抽巷、顶板走向钻孔和穿层钻孔等抽采浓度10~30%为主的瓦斯，满足民用和发电需要；井下移动抽采系统抽采上隅角插管、采空区埋管和尾抽等抽采浓度0~10%为主的瓦斯，抽采的瓦斯直接排到矿井或采区总回风道中，排入大气，不进行利用。2010年井下移动瓦斯抽采系统抽采量占全年的抽采总量的20.8%。

2010年我省煤矿瓦斯抽采量6.76亿立方米，利用量1.37亿立方米，利用率20.3%。煤矿瓦斯利用主要方式：瓦斯发电、民用燃气、锅炉改造、余热利用。其中瓦斯发电是最主要的方式，且瓦斯发电利用量占煤矿瓦斯利用量的77.7%，民用利用量占煤矿瓦斯利用量的22.3%。

瓦斯发电：截至2010年全省瓦斯发电共101台套，总装机容量67832kW。其中：淮南矿业集团已建成瓦斯发电站11座，41台套，装机容量33932kW。淮北矿业集团已建成瓦斯发电站4座，33台套，装机容量17700kW。皖北煤电集团已建成瓦斯发电站3座，15台套，装机容量10200kW。国投新集已建成瓦斯发电站2座，12台套，装机容量6000kW。由于瓦斯的爆炸极限为5%～16%，利用低浓度瓦斯时存在很大风险。正是出于安全因素的考虑，目前我省所有的低浓度瓦斯发电站在安全验收时煤监部门均没有签字，这在一定程度上也制约了低浓度瓦斯的利用。

民用燃气：淮南矿业集团民用燃气目前已建成潘一、潘三、新庄孜、谢一、谢二、望峰岗6座储配站，敷设中压管网59km，庭院入户管网727km，能同时满足10万户居民用气。民用燃瓦斯气用户56018户。淮北矿业集团已建成民用系统管路长度10.41km，民用燃瓦斯气用户1万户。锅炉改造：淮南矿业集团现有瓦斯锅炉6台，共24吨。余热利用：2008年完成潘一南风井热电冷联供项目，制冷量3600kW。

2010年我省煤矿瓦斯抽采情况

企业名称矿井数（对）总量（万M3）抽采率（%）永久系统（万M3）移