关于煤矿区煤层气地面井开发工程实践与发展前景分析

关于煤矿区煤层气地面井开发工程实践与发展前景分析

目前，我国的经济取得了飞速的发展，煤炭采矿事业的进步为国民经济的增长做出了巨大贡献。现阶段，社会各行各业对煤炭的需求量非常大，为了满足社会发展的需求，煤矿采煤团队必须加大煤矿开采力度，然而在开采作业实施过程中，因受到复杂地质条件的影响，导致采煤作业遇到阻碍。本文主要阐述煤矿区煤层气地面井技术的发展进程、运用前景以及发展前景，分析地面井关键技术的优化。与此同时，加强了以煤矿区煤层气的特征的分析，探讨煤层气产业化发展前景。

标签：煤矿区；煤层气；地面井；工程实践；发展前景

1 前言

煤层气资源开发中煤矿区煤层气是重要的部分，煤层气资源的开发有效的减轻瓦斯超限的压力，保证了井下煤矿的生产安全。但是目前我国矿井机械化水平程度高，大型矿井不断增多，但由于我国煤矿区煤层透气性低、过于松软，仅通过钻孔抽取瓦斯，难以解决矿井下瓦斯的问题。加上因为受到煤矿生产接替影响，煤矿区煤层气的抽采浓度会出现大范围的波动和变化，这增加了抽采瓦斯的难度。地面井抽采技术是近几年来发展较为迅速的开发技术，抽采可在地面直接施工。本文主要阐述煤矿区煤层气地面井技术的发展进程、运用前景以及发展前景，分析地面井关键技术的优化。与此同时，加强了以煤矿区煤层气的特征的分析，探讨煤层气产业化发展前景。

2 煤矿区煤层气地面井开发工程实践

2.1 煤矿区采动地面井抽采的技术

煤矿区煤层气地面井开发工程需要优化场布井区域，煤矿采动区地面选择的井布、位置的综合考虑，了解其结构的稳定性以及抽采的效果。因为煤矿采动区影响了岩层界面布景的最佳区域的设置，通过CFD数值模型可直接分析地面井抽采效果。了解煤矿区地面井抽采区和未抽采区的分布，通过建立数值模型可以了解抽采区内瓦斯浓度的变化。进行传统的瓦斯抽采时，需要将瓦斯聚于采空区边缘，采空区的回风巷道更易于聚集高浓度的瓦斯气体，通过CFD数值模拟可知，深入采空区后方三百米左右，瓦斯聚集体积分数接近百分之百。结合多种因素考虑，煤矿区煤层采动区地面气体抽采应选择回风巷道侧地的区域和采场中线区域。但是不同的矿区需要以工程地质的具体情况、通风的布置分析和选择。

2.2 优化设计井型结构

采动区会对下采场上覆岩层产生影响，致使岩层离层、挤压或者滑移等，这是因为地面瓦斯在岩层移动的影响之下出现破坏或变形，其变形的形式主要分为四种：即剪切、挤压、拉伸、拉剪。因为复杂的岩层移动，使得采场上部由一定

的数量岩层组成，在岩层内部会出现层间滑移，岩层内会因为挤压而变形，因此在这两个岩层交界面之上，需要优化煤矿采动区地面井井型结构，以此保障地面井贯通，有效的提升抽采效率。以采动地面井变形破坏模型可知，优化地面井结构需以满足工程成本要求为目标，适度增大钻井直径，保证即使各分级段钻井直径的岩层发生移动，还是能够保障钻井的通径超过0。并且需要采取固井技术，以此提升地面井通径，有效的增强其抗拉剪能力。

3 煤矿区煤层气地面井开发工程发展前景

3.1 综合优化煤层气开发利用产业链

因为我国的煤矿区煤层的特点为：渗透性低、煤层过于松软，因此增加了煤层气抽采的难度，加上采动区煤层的瓦斯浓度变化大、变化次数频繁，因此需要综合优化煤层气开发利用产业链，通过多样和组合的方式开发和利用。为了客服抽采这个难题，需要优化煤层气的开发方式，通过地面井泄压抽采加井下长钻孔抽采两种方式相结合。而为了解决煤层气浓度变化这个难题，则可以综合利用体积分数超过百分之三十的煤层气含氧深冷液化加体积分数低于百分三十的瓦斯混合发电，不断的优化抽采、利用量，进行资源的综合利用和开发。

3.2 煤矿区煤层气地面井开发工程发展前景

我国的《中长期科学和技术发展规划纲要》指出，需要优化资源的勘探和开发。现今，我国煤层气地面开发产业的重点方向已转向矿区煤层气开发以及井下瓦斯治理这两大类。加上近几年环境问题引起社会的关注，国家加大对环境的保护力度，国家规定2016那邊企业需要按照碳指标进行管理，因此高排放、高耗能的企业将难以生存。与此同时，煤矿在生产过程中会消耗电能，很多的煤矿企业希望能自己发电、自己用电，减少电网的消费。所以，煤矿区煤层气地面井开发工程，如是在抽采低浓度瓦斯的情况下，其经济效益十分的客观，其这样的项目在未来肯定受到更多煤矿企业的欢迎。

4 结束语

现阶段，伴随采煤力度的加大，煤矿开采作业的施工环境越来越复杂，传统掘进技术无法使现代化企业的发展需求得以满足。为了降低煤矿采煤难度，施工团队必须引入先进的抽采技术，提高采煤效率，满足社会发展需求。

参考文献：

[1]申宝宏，刘见中，雷毅.我国煤矿区煤层气开发利用技术现状及展望[J].煤炭科学技术，2015，10（02）：1-4.

[2]吴立新，赵路正.煤矿区煤层气开发利用制约因素与发展建议[J].洁净煤技术，2014，31（05）：24-27.

刘春艳（1980- ），女，汉，四川泸州，讲师，硕士，研究方向：油气田开发。