加快煤礦區(qū)煤層氣開發(fā)是治理煤礦瓦斯災(zāi)害的根本途徑

加快煤礦區(qū)煤層氣開發(fā)是治理煤礦瓦斯災(zāi)害的根本途徑 煤層氣是生于煤層并主要以吸附狀態(tài)儲集于煤層中的一種非常規(guī)天然氣，在煤礦俗稱為瓦斯，其主要成分是甲烷。一方面，俗稱瓦斯的煤層氣是造成煤礦瓦斯爆炸、煤巖體突出的災(zāi)害性氣體和引起全球氣候變暖的強烈溫室性氣體；另一方面，它也是一種潔凈的新能源。 我國雖然石油天然氣資源短缺，但是煤層氣資源非常豐富，資源總量高達(dá)31.46萬億立方米，居世界第二位，與我國陸上常規(guī)天然氣資源量相當(dāng)。 我國是煤炭資源大國，也是采煤大國。煤炭是我國的第一能源，長期以來在一次能源生產(chǎn)和消費構(gòu)成中均占2/3以上，為國民經(jīng)濟的快速發(fā)展提供著主體能源保障。在未來相當(dāng)長時期內(nèi)，我國以煤為主的能源供應(yīng)格局不會改變。但是，由于我國地質(zhì)構(gòu)造條件復(fù)雜，高瓦斯礦井和煤與瓦斯突出礦井眾多，在國有重點煤礦中約占45%，煤礦瓦斯爆炸事故時有發(fā)生，每年因瓦斯爆炸死亡約2021人，尤其是近期連續(xù)三次發(fā)生的大平、陳家山和孫家溝煤礦重特大瓦斯爆炸事故，給人民生命財產(chǎn)造成極為嚴(yán)重的損失。隨著礦井不斷向深部延伸采和開采規(guī)模的加大，瓦斯災(zāi)害更加嚴(yán)重。顯然，瓦斯已成為威脅我國煤炭高效安全生產(chǎn)的關(guān)鍵因素。 此外，作為世界上最大的煤炭生產(chǎn)國家，我國每年由于采煤向大氣中釋放的煤層甲烷量高達(dá)100億立方米，占全球同樣來源的46%，不僅浪費了巨大的能源,也造成全球大氣環(huán)境污染。 因此，加快我國煤層氣開發(fā)利用步伐，發(fā)展煤層氣產(chǎn)業(yè)，對于防治煤礦瓦斯災(zāi)害、利用潔凈能源、保護大氣環(huán)境具有重要意義。為此，提出如下建議： （1）從安全、能源、環(huán)保三個方面考慮，本著遠(yuǎn)近結(jié)合、目標(biāo)各有側(cè)重的原則，認(rèn)為在當(dāng)前和今后一段時期內(nèi)，我國煤層氣開發(fā)利用工作應(yīng)實行兩條腿走路：一是要加快煤礦區(qū)煤層氣開發(fā)利用工作，二是繼續(xù)開展煤礦外遠(yuǎn)區(qū)或煤炭未開發(fā)區(qū)的煤層氣勘探開發(fā)利用工作。 煤礦區(qū)煤層氣開發(fā)的目的，側(cè)重短期內(nèi)盡快改善煤礦生產(chǎn)安全條件為目的。即圍繞煤礦生產(chǎn)，采取一切可以采取的措施手段，在采煤前盡可能短的時間內(nèi)快速有效地降低煤層和圍巖中瓦斯含量，使原本高瓦斯的礦井轉(zhuǎn)變?yōu)榈屯咚沟牡V井，建立本質(zhì)安全型煤礦，防治瓦斯災(zāi)害，保障煤炭安全高效生產(chǎn)。 煤礦外遠(yuǎn)區(qū)或煤炭未開發(fā)區(qū)煤層氣勘探開發(fā)，側(cè)重能源開發(fā)、規(guī)?；L期生產(chǎn)煤層氣，獲取商業(yè)利益為目的。即通過勘探選區(qū)尋找到煤儲層條件較好、有煤層氣開發(fā)潛力的有利區(qū)塊，進行地面大規(guī)模開發(fā)，建成商業(yè)化煤層氣生產(chǎn)基地，通過售氣獲取直接經(jīng)濟效益，并為未來10年后建設(shè)的煤礦創(chuàng)造安全生產(chǎn)條件。 （2）煤礦區(qū)煤層氣開發(fā)，應(yīng)改變單一的井下瓦斯抽放方式，采用地面井下相結(jié)合，地面預(yù)采、地面采動開采和井下瓦斯抽放多種采抽方式并舉的立體開發(fā)模式，來提高煤層氣（瓦斯）采抽強度和采抽率，在掘進采煤前最大程度地降低煤層中煤層氣（瓦斯）含量。 井下瓦斯預(yù)抽，由于受巷道或回采工作面的空間和“抽、掘、采”生產(chǎn)接續(xù)決定的抽放時間限制，難以達(dá)到設(shè)計的抽放程度，煤體瓦斯含量也難能降到安全開采指標(biāo)以下。顯然，僅靠單一井下抽放方式是不夠的，應(yīng)該引進煤層氣地面開發(fā)方式和技術(shù)。 煤礦區(qū)煤層氣地面開發(fā)，可分為兩種開發(fā)方式。一是地面預(yù)采方式，包括地面垂直壓裂井、垂直裸眼.井、分支水平井、羽狀水平井四種開發(fā)技術(shù)。其優(yōu)點是能在采煤前提前很早時間長時間預(yù)抽目標(biāo)煤層煤層氣，降低煤層的原始煤層氣含量。二是地面采動開采方式，包括地面采動區(qū)井開發(fā)技術(shù)。其優(yōu)點是能在采煤中利用采動形成的“豎三帶”中裂隙帶產(chǎn)生的高滲透率，開采上覆鄰近煤層和圍巖層中解吸釋放出的煤層氣，以及采空區(qū)集聚的煤層氣，使它們通過從采動區(qū)井中直接排除，大大減少它們向工作面涌入量，緩解通風(fēng)系統(tǒng)排放瓦斯的壓力。這種技術(shù)對于隨著開采深度和生產(chǎn)強度加大、瓦斯涌出量日益增加、風(fēng)排瓦斯能力有限的煤礦來說，尤為重要。當(dāng)然，不同開發(fā)方式和技術(shù)都有一定的適用性和局限性。