【文章內(nèi)容簡介】 煤層氣是重要的資源，我國煤層氣資源非常豐富，加快煤層氣資源的開發(fā)利用，化害為利，變廢為寶，不僅可以減少煤礦安全事故，減少溫室氣體排放，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，也能促進(jìn)能源的合理和有效利用，轉(zhuǎn)變增長方式，提高經(jīng)濟(jì)效益。為此，國家頒布了煤層氣利用的相關(guān)文件，特別是財政部出臺《關(guān)于煤層氣（瓦斯）開發(fā)利用補(bǔ)貼的實施意見》，（折純）標(biāo)準(zhǔn)對煤層氣開采企業(yè)進(jìn)行補(bǔ)貼，在中央財政補(bǔ)貼的基礎(chǔ)上，地方財政可根據(jù)當(dāng)?shù)孛簩託忾_發(fā)利用情況對煤層氣開發(fā)利用給予適當(dāng)補(bǔ)貼。柿花田煤礦是煤與瓦斯突出礦井，瓦斯資源很豐富，利用礦井暫緩建設(shè)的時機(jī)，進(jìn)行瓦斯抽采利用，既充分利用了資源，又獲得國家對新能源整車的補(bǔ)貼。全球氣候變暖，主要是人類使用化石燃料排放的大量二氧化碳以及其它溫室氣體的增溫效應(yīng)造成的，甲烷燃燒產(chǎn)生對大氣的危害是CO2 的21 倍，在科學(xué)界已經(jīng)達(dá)成共識，預(yù)測未來 50～100 年，全球（特別我國）的氣候?qū)⒗^續(xù)向變暖的方向發(fā)展，減少溫室氣體排放、減暖氣候變化是《聯(lián)合國氣候框架公約》和《京都議定書》的主要目標(biāo)。隨著我國領(lǐng)導(dǎo)人在《京都議定書》上簽字，我國已經(jīng)成為該議定書的締約方，因此，在法律資格上，我國已經(jīng)成為有資格的清潔發(fā)展機(jī)制，對生態(tài)的破壞將會越來越受到國家部門的嚴(yán)厲制裁和處罰。瓦斯是一種窒息性氣，達(dá)到一定濃度會使人處于昏迷狀態(tài)，甚至窒息死亡。瓦斯能燃燒，能爆炸，井下一旦發(fā)生瓦斯爆炸，產(chǎn)生高溫、高壓和大量有害氣體（CO、CO2等），并形成破壞力很強(qiáng)的沖擊波，不僅危害職工生命，而且嚴(yán)重地摧毀礦井巷道和設(shè)備，甚至造成礦毀人亡。有時還可能引起煤層爆炸和井下火災(zāi)，從而擴(kuò)大了災(zāi)害的嚴(yán)重程度。煤與瓦斯突出是煤礦又一嚴(yán)重災(zāi)害。它能使工作面或巷道充滿瓦斯，造成窒息和爆炸條件；能破壞通風(fēng)系統(tǒng)，造成風(fēng)流紊亂或短時逆轉(zhuǎn)；突出的煤、巖不能堵塞巷道，破壞支架、設(shè)施和設(shè)備。煤礦開采的主要資源是煤炭，隨之伴生的瓦斯將威脅礦井的安全生產(chǎn)，為落實國家安全生產(chǎn)法律法規(guī)，礦井煤炭開采前務(wù)必對瓦斯進(jìn)行治理，便于為以后安全生產(chǎn)創(chuàng)造條件。貴州省為了加快大中型煤礦建設(shè)步伐，確保煤炭正常供應(yīng)，貴州省政府決定，對已取得采礦權(quán)，無正當(dāng)理由2年未開工建設(shè)的煤礦，將由省有關(guān)部門依法收回采礦權(quán)，并重新改變業(yè)主。為此，作為已經(jīng)暫緩建設(shè)的礦井，不得不考慮地方政府的意見，對礦井進(jìn)行瓦斯抽采利用，也是對礦井的建設(shè)的一種方式。二、項目建設(shè)條件（一）技術(shù)條件1. 煤層瓦斯透氣性礦井在施工過程中實測得煤層瓦斯透氣性基本參數(shù)見表。煤層瓦斯基本參數(shù)表煤層編號瓦斯放散初速度（△P）煤的堅固系數(shù)（f）百米鉆孔瓦斯流量m3/（）鉆孔瓦斯流量衰減系數(shù)（d1）煤層透氣性（m2/）725～27～1025～30～～～～944///抽放難易程度分類見表。煤層預(yù)抽瓦斯難易程度分類表指標(biāo) 難易程度鉆孔瓦斯流量衰減系數(shù)（β）（d1）煤層的透氣性系數(shù)（λ） (m2/)容易抽放＜＞10可以抽放～10～較難抽放＞＜按照《煤礦瓦斯抽放規(guī)范》，結(jié)合本礦井煤層瓦斯基本參數(shù)，柿花田煤礦煤層屬于可以抽放煤層。柿花田煤礦已經(jīng)對瓦斯進(jìn)行了抽采利用——瓦斯發(fā)電，現(xiàn)在仍然保留著瓦斯發(fā)電廠和瓦斯實驗室，掌握瓦斯抽采技術(shù)，多數(shù)瓦斯抽采的專業(yè)人員來自南桐礦業(yè)公司，南桐礦業(yè)公司所屬礦井均屬于煤與瓦斯突出礦井，在治理瓦斯方面有5070年的經(jīng)驗。該礦工程技術(shù)人員齊備，有專門的瓦斯抽采機(jī)構(gòu)及人員。（瓦斯）抽采技術(shù)方案柿花田煤礦目前處于暫緩建設(shè)期間，礦井已經(jīng)停止了所有采掘活動，為了充分利用現(xiàn)有井巷、抽采系統(tǒng)、瓦斯發(fā)電系統(tǒng)，在暫緩建設(shè)期間對瓦斯（煤層氣）進(jìn)行抽采利用，煤層氣（瓦斯）抽采方式有兩種方式。第一種：利用布置在煤系底板的茅口抽放巷，施工穿層鉆孔貫通整個煤系，鉆孔沿煤層走向和傾向均勻布置，間距控制在不大于50m以內(nèi)，控制整個塊段的所有煤層。然后采用高壓水力壓裂技術(shù)，對所有煤層進(jìn)行水力壓裂，提高可抽系數(shù)，最后全部堵孔進(jìn)行抽放。鉆孔布置具體見圖。第二種：利用布置在煤系中部的專用抽采巷，在專用抽采巷頂、底板分別施工穿層鉆孔貫通整個煤系，鉆孔沿煤層走向和傾向均有布置，間距控制在不大于50m以內(nèi)，控制整個塊段的所有煤層。然后高壓水力壓裂技術(shù)，對所有煤層進(jìn)行水力壓裂，提高可抽系數(shù)，最后全部封孔進(jìn)行抽放。鉆孔布置具體見圖。（二）資源條件根據(jù)《地勘報告》，可采煤層瓦斯資源量只是井田范圍內(nèi)各可采煤層瓦斯資源量，井田范圍內(nèi)的不可采煤層及圍巖所賦存的瓦斯總量不在其中?？刹擅簩託獾刭|(zhì)儲量估算表煤層瓦斯平均含量煤層 厚 度資源量質(zhì)量密度煤層氣資源量m3/ tm萬tt/m3108m37306410597合計3661根據(jù)《地勘報告》，礦井瓦斯資源儲量計算范圍包括井田范圍內(nèi)各可采煤層、不可采煤層及圍巖所賦存的瓦斯總量。其中不可采煤層的瓦斯資源量按煤層的厚薄比例進(jìn)行估算，圍巖瓦斯資源量按可采煤層瓦斯資源量的10%估算，%計算。礦井煤層氣地質(zhì)儲量及可抽量估算表類別煤層儲量萬t瓦斯含量m3/t瓦斯儲量108m3可抽系數(shù)可抽瓦斯量108m3備注可采煤層7煤3064 10煤597 小計3661　 　 不可采煤層　　，按可采層厚度比例計算的瓦斯儲量巖層　　 按可采煤層瓦斯儲量的10%計合計　　 　 ?、趴刹蓞^(qū)域面積,，㎡。礦井在暫緩建設(shè)前，井巷工程只布置了一水平的11采區(qū)和14采區(qū)，可供瓦斯抽采的面積計算見表。可采區(qū)域面積計算表塊段走向m垂高m平均傾角176。斜長m面積㎡備注11區(qū)東段600832014560511區(qū)西段9002002052628514區(qū)500534537477合計709367⑵可采區(qū)域抽采系數(shù)的確定根據(jù)《地勘報告》，%，由于礦井瓦斯抽采，采取了水力壓裂技術(shù)，對煤層進(jìn)行高壓水力壓裂后，增加了煤層的透氣性，可抽系數(shù)得到提高，采取水力壓裂后可抽系數(shù)按60%計算。⑶可采區(qū)域煤層氣（瓦斯）資源量估算礦井煤層氣資源雖然豐富，可采儲量也多，由于井巷工程只布置了一水平的11采區(qū)和14采區(qū)，大部分的煤層氣資源還得不到抽采利用，只能對已經(jīng)布置了井巷工程的11區(qū)、14區(qū)煤層氣資源進(jìn)行抽采利用。礦井可采區(qū)域煤炭資源量和煤層氣可抽量估算見下表。礦井可采區(qū)域煤炭資源量估算塊段煤層走向m垂高m平均傾角176。煤厚m容重t/m3儲量萬t備注11區(qū)東段7煤6008320　10煤6008320　11區(qū)西段7煤90020020　10煤90020020　14區(qū)7煤5005345　10煤5005345　合計　　　　　　　　　　　　其中： 7　　　　　　　 10　礦井可采區(qū)域煤層氣地質(zhì)儲量可抽量估算表類別煤層儲量 萬t瓦斯含量m3/t瓦斯儲量 萬m3可抽系數(shù)可抽瓦斯量 萬m3備注可采煤層7煤 10煤 小計　　 　不可采煤層　　，按可采層厚度比例計算的瓦斯儲量巖層　　 按可采煤層瓦斯儲量的10%計合計　　　　?、群罄m(xù)煤層氣（瓦斯）資源量預(yù)測雖然礦井可采區(qū)域（11區(qū)、14區(qū)），為確保該項目能夠連續(xù)順利實施，必須保證煤層氣（瓦斯）量的連續(xù)供給。后續(xù)煤層氣（瓦斯）資源量的來源有三種方式，一是當(dāng)該可采區(qū)域的瓦斯量利用完以前，重新開拓新的采區(qū)，開采新的煤層氣（瓦斯）資源保證該項目實施；二是尋找恰當(dāng)時機(jī)恢復(fù)礦井煤炭開采，利用采動卸壓，對已經(jīng)利用的區(qū)域進(jìn)行采空區(qū)抽采，獲取煤層氣