浅谈阜新矿区煤层气开发与利用

浅谈阜新矿区煤层气开发与利用一、阜新矿区煤层气资源概况经煤炭科学总院抚顺分院1997年鉴定，阜矿集团公司的煤层气储量达116.06亿m3，其中五龙矿、刘家区及兴阜矿煤层气储量：66.34亿m3，恒大公司煤层气储量：24.81亿m3,艾友矿煤层气储量：11.98亿m3,清河门矿煤层气储量：12.93亿m3,吨煤瓦斯含量为10--12m3／吨，按可抽量30％计算，可采储量34.82m3。二、阜新矿区煤层气抽采和利用现状1、阜新矿区瓦斯抽采情况阜矿集团现有8个井工矿，其绝对瓦斯涌出量为371.16m3/min，其中瓦斯抽采量为163.9万m3/min，风排瓦斯量为207.26m3/min，抽采瓦斯占总瓦斯涌出量的44%。阜矿集团的抽采以工作面顶板瓦斯为主，钻孔抽放上邻近层、工作面抽放、采空区、压裂预抽及裂隙抽放为辅的综合抽放方法。各矿根据本矿自然条件和掌握的抽放方式，综合采用各种抽放方法。近几年来，在国家及省市等相关部门的大力支持下先后在五龙矿、艾友矿、清河门矿、恒大煤业公司、兴阜矿等5个矿井建成6套地面固定抽放系统。今年计划在五龙矿刘家区及阜淋矿建立地面固定瓦斯抽采系统。现全集团公司瓦斯抽放能力3535m3/min，单泵抽放能力达到了600m3/min，主干抽放管路直径最大为φ500mm。浓度范围在15-60％之间。随着抽采能力不断增大，瓦斯抽采量也逐年增加，由2000年的1340万m3增至2007年的8778万m3。2、阜新矿区煤层气利用情况阜矿集团煤层气利用系统始于1995年，截止2001年已建成一套日供气能力4.51万m3，年供气能力1591万m3的综合利用系统，现已形成了较完整的向市民和工业用户供气系统。2004年开始建设瓦斯发电站，电站采用国产500KW或600KW发电机组，截至目前，全公司已建成瓦斯发电站5座，投产机组47台，总装机容量24.6MW。2007年发电总量7300万kw。阜矿集团煤层气抽采与利用现已形成对外向阜新市民及工业用户供气，煤矿井口建煤层气发电站的产业模式。煤层气利用量逐年由1997年的28.1万m3增至2007年的3378万m3，利用率达到38.5％。三、阜矿集团煤层气抽采与利用建议与设想目前我们矿井抽采瓦斯利用率不到40％，仍然有大量的低浓度瓦斯排空，即造成资源浪费，又造成大气的污染。另外，还有矿井乏风瓦斯资源。为了进一步做到节能减排、安全生产，在现有开发利用基础上，笔者认为在煤层气的利用过程中不应该只停留在抽采利用这一单一阶段，而应该进一步向主动开发开采延伸，变单一安全抽采为安全和效益结合综合开发开采，并做到应抽尽抽应用尽用，在综合利用上做文章，充分落实和利用国家有关煤层气开发利用和节能减排政策，利用联合国清洁发展机制获取更多资金支持，促进煤层气产业做大做强滚动发展。1、地面钻井开采原始煤层煤层气阜矿集团未采动原始煤田煤层气资源大约有64亿立方米。采用地面钻井抽采方式，一方面可以获取高浓度优质煤层气资源，这一新型能源既可以作为化工原料，也可以代替汽油作为汽车燃料，还可以经过压缩远程运输。经过计算仅在五龙矿刘家煤田就可安排50口钻井，按每口井3000m3/日产量计算，日产气量在15万m3,年可产高浓气5500万m3，年创产值在1.1亿元。2、低浓度瓦斯提纯煤矿抽采煤层气的主要问题是浓度不稳定，按照国家规程规定，浓度低于30%的矿井抽排瓦斯是不可以利用的。针对低浓度瓦斯无法安全利用，大量排空的课题，应该加大低浓度瓦斯提纯的研究与开发。目前阜矿集团正与日本大阪燃气进行这一课题的低浓提纯设备在煤矿现场工业试验研究，待工业性试验成功后，组成合资公司，进行产业化推广。阜矿集团按目前低浓度瓦斯量设计，可以安装低浓度瓦斯提纯装置16套，处理低浓度瓦斯能力16000m3/h，年处理低浓度瓦斯14016万m3，提纯后瓦斯量为5606.4万m3/a，其节能减排效益和扩大煤层气产业规模所产生的综合效益是十分可观的。3、矿井乏风氧化阜矿集团有丰富的矿井乏风资源，年风排瓦斯近一亿立米。这一资源由于浓度过低无法利用，过去长期采取直排形式放空，既浪费资源又对环境造成较大污染。目前国际国内都在进行乏风氧化技术的开发，澳大利亚和国内山东胜动机械有限公司都有较成熟的技术与设备。如果采用乏风氧化设备对矿井乏风进行利用，既可以产生热资源进行发电等，还可以和清洁发展机制的碳指标交易结合，产生非常可观的减排效益。阜矿集团矿井乏风氧化综合利用如果建设31台矿井乏风氧化装置，可以产生蒸汽62吨/小时，年产蒸汽54万吨。销售收入4050万元，CDM年收益4224万元。4、开发清洁发展机制项目充分利用联合国清洁发展机制（简称CDM），积极进行国际市场碳指标交易筹集资金，可以解决我们在发展过程中资金短缺的问题，为煤层气产业的做大做强滚动发展和加大节能减排改善环境提供资金支持。按目前国际市场碳交易价格计算，仅阜矿集团年就可以获得碳交易收入5000万元。四、结论煤层气是一个十分看好的新兴能源产业，煤矿企业对煤层气的开发与利用，具有广阔的发展前景。虽然目前对于煤层气的开发与利用还有许多问题需要解决，如资金问题、技术问题等。但是应该看到国家对煤层气产业的发展十分重视并在政策上给预了极大的支持。煤层气开发利用的技术也在不断进步，煤层气化工、煤层气发电、热电联供、煤层气提纯、乏风氧化、先进的地面钻井开采等一系列技术都在不断开发和日臻成熟。充分利用国家政策，积极开发CDM项目，不断引进先进技术和设备，系统开发、科学规划，从低浓到高浓、从地面到井下做到“应抽尽抽、应用尽用”，煤层气产业加速发展就指日可待。