| 晋煤集团煤层气抽采利用纪实 | |||
| 煤炭资讯网 | 2011-9-5 23:13:34 头条 | ||
|
磕头机即游梁式抽油机，是油田广泛应用的传统抽油设备。为了充分利用煤层里的煤层气（俗称瓦斯），晋煤集团率先把磕头机的原理应用到了煤层气抽采利用领域，研制出了矿区里的“磕头机”。如今，通过这些“磕头机”的辛勤工作，晋煤集团在煤层气抽采利用领域走出了一条新路。 “那是什么怪物？白色的头，红色的嘴，蓝色的身子，不停地上下摆动着自己硕大的脑袋。”“你可别小看了这怪物，"井下气老虎"――瓦斯见了它不得不低头！”放眼望去，满山遍野尽是“大脑袋”晃动的身影，这个被当地人称为“磕头机”的怪物就是山西晋城无烟煤矿业集团研制出的煤层气抽采设备。 在广阔的晋南沁水盆地上，每隔300米就高耸着这样一位24小时不间断抽采煤层气的“忠诚卫士”，正是有了他们的守护，煤矿才得以安全生产。 20年前，晋煤集团所属晋城西部矿区因瓦斯含量高而闻名，吨煤瓦斯含量16.6立方米，特别是寺河矿东井，矿井每分钟绝对瓦斯涌出量高达497.8立方米，属世界罕见。20年后的晋煤集团采取了“瓦斯地面预先抽采”、“井上井下同采，抽采利用并举”等一系列重大措施，推动了煤层气产业迅猛发展，一举成为全国最大的煤层气开发利用企业。 迎难而上 坚信脚下有路 要想深入了解煤层气开采的全过程，还要先从“磕头机”开始。为此，记者决定前往晋煤集团沁水蓝焰煤层气公司勘探队距离总部最近的一个钻井平台。 虽说是最近的，但也足足颠簸了近1个小时，而且道路极其狭窄，不时出现陡坡、急转弯等“险情”。“倘若遇到雨雪天气，队员们只能被困在山上，忍饥挨饿。”勘探队队长李兵说。 正在这时，迎面来了一辆小货车，开车的竟是个小姑娘，名叫刘茜，是勘探队唯一的女司机。2010年大学毕业后，她主动放弃了文职工作，来到了山上，每天往返于上百个煤层气站，接送巡井的工作人员。 “一般都是土路，水泥路只有几条，有几次遇到下大雪，天都黑了，车被困在路上，急得我直想哭。”谈到自己的工作，这个被晒得黝黑的“85”后小姑娘露出了灿烂的笑容。据李兵介绍，巡井员大多是女同志，野外工作时间平均每年在340天以上，每人负责15口井，无论刮风下雨都必须保证机器的正常运转。 钻井井口，40岁的老冯正在操作目前世界上最先进的RD20钻井机，他来勘探队已经4年了。“最远去过阿拉善打井，帐篷搭在腾格里沙漠里，风一吹就倒，水要放置两三天才能喝，汽车在戈壁滩上跑，一天就爆3个轮胎，而且沙漠里还没有手机信号。”3个月没见过生人的老冯兴奋地讲起了自己的打井经历。 “刚开始，这里是一片荒地，1993年美国人打了7口井，觉得效果不好，就撤资了。2003年寺河矿的瓦斯含量特别高，如果不抽就无法采煤，当时组建煤层气公司主要是为了解决寺河矿的安全生产问题。美国人说我们采不出气，我们偏要采出来，为了安全，不计成本地投入资金搞试验。”提起当年的创业经历，蓝焰煤层气公司总经理王宝玉不禁感慨万千。 “设备刚开始使用时遇到不少困难，因为说明书和设备上的按键全是英文，大家只认得start（开始）这个词，后来几个青年职工把它们翻译成了中文。现在已经使用3年了，没有出现什么大的问题。”李兵说。 20年来，晋煤集团累计投入100多亿元，突破了国际专家公认的无烟煤不利于地面钻井开发煤层气的“禁区”，探索研制出了一整套具有自主知识产权、适合晋城矿区不同地质条件的地面与井下抽采装备，建立了“瓦斯地面预先抽采”、“采煤采气一体化”、“三级瓦斯治理”体系，研发了“地面多井型抽采”、“井下区域递进式抽采”、“井上井下联合抽采”等全新的技术工艺，制定了符合晋城矿区煤层气赋存特点的“立体式抽采”治本之策。 为有序开发煤炭与煤层气资源，晋煤集团建立了“采煤采气一体化”生产体系，通过采用地面钻井预抽采、井下沿煤层长钻孔预抽采、采动区和采空区卸压抽采相结合的方法，在时间上，保证了煤层气预抽采与矿井开发的科学有序；在空间上，保证了地面煤层气抽采井位布置与矿井开拓和采掘布置衔接相适应；在功能上，实现了煤层气井“消除突出、获取地质勘探资料、采前抽、采动抽、采后抽”一井五用。 针对瓦斯含量的不同，晋煤集团建立了“三级瓦斯治理”体系。对于瓦斯含量高于每吨15立方米和地质构造复杂区的煤层，提前8年至10年或更长时间实施地面钻井抽采，从地面消除瓦斯突出危险；对于近10年内开采、瓦斯含量高于每吨8立方米的煤层，在开展地面预抽采的基础上，提前3年至5年应用千米钻机等先进钻具施工定向长钻孔，实行井上井下立体式抽采；对于瓦斯含量低于每吨8立方米的煤层，坚持先抽后掘，边抽边采，在瓦斯含量低于每吨6立方米以下时再组织回采。 “煤层气产业目前还没有什么产业标准，我们算是领军人物了。”王宝玉说。为最大限度降低生产区域和准备区域煤层的瓦斯含量，晋煤集团在国内首先研发出了井下成套抽采工艺。 2010年，晋煤集团通过率先试用国产定向千米钻机，创造了井下施工单钻孔1059米的全国最新纪录，并在此基础上不断完善了矿井区域递进式预抽采、循环递进式大巷延伸等一整套先进井下抽采工艺。 为提高抽采效率，晋煤集团率先研发出井上井下联合抽采技术工艺，通过施工井下定向长钻孔与地面垂直井影响区直井压裂相对接，发挥地面井压裂增加煤层透气性与井下定向长钻孔覆盖范围广的优势，实现了井上井下联合抽采。 晋煤集团分别在寺河矿和赵庄矿两种不同煤层条件下，进行了井上井下联合抽采试验，取得了重大突破：单孔煤层气井抽采量最高超过日产1万立方米，实现了由煤与瓦斯突出矿井到非突出矿井、由高瓦斯煤层到低瓦斯煤层的转变，确保了高瓦斯矿井安全生产。 “一副中药不能治百病，地下的地质结构非常复杂，我们不敢保证每口井都能出气，我们在开发打井方面依然是在摸索中前进。”王宝玉说。 通过努力，晋煤集团瓦斯综合治理工作取得了良好效果，矿井瓦斯抽采率最高达到了75%。近3年来，煤矿瓦斯超限断电次数以年均30%的速度减少，连续3年杜绝了瓦斯伤亡事故。 以用促采 助推新型能源发展 “晋城实施的蓝天计划，要求每年好天气达到283天以上，没有煤层气的广泛利用，是无法实现的。现在家家户户都用上了煤层气，空气质量明显提高了。”谈到煤层气利用给城市带来的变化，晋城市市民刘先生说。 目前，晋煤集团所在沁水盆地已累计探明煤层气地质储量1152亿立方米，是我国首个整装千亿立方米规模储量的煤层气田。而山西省垂深2000米以上的浅部煤层气资源储量约为10万亿立方米，约占全国的1/3。按热值当量换算，1000立方米天然气约相当于1吨原油，沁水盆地和山西省煤层气储量分别约相当于1.15亿吨和100亿吨原油。同时，煤层气是重要的温室气体，其温室效应是二氧化碳的21倍，煤层气的科学开发利用可以有效减少温室气体的排放。 为科学开发利用煤层气，晋煤集团大力实施“保安增气工程”，加快做大、做强、做精、做优煤层气产业，形成了独特优势。 一是技术优势。晋煤集团创建了煤层气产学研基地，成立了省级“煤层气开发利用工程技术研究中心”，设立了博士后科研工作站，建立了全国第一个瓦斯综合治理示范基地，研发出了具有自主知识产权的成套地面抽采技术，建立了多井型并举、多技术并用的地面抽采技术体系。 二是规模优势。2010年，晋煤集团煤层气抽采量15.73亿立方米，占全国抽采总量的18.4%，其中地面抽采量9.08亿立方米，占全国地面煤层气抽采总量的57.9%；利用量10.13亿立方米，占全国利用总量的29.7%。截至目前，晋煤集团已在晋城矿区、阳泉矿区、古交矿区累计施工地面煤层气钻井2500余口。三是产业链优势。截至目前，晋煤集团已建成国内最大日压缩能力100万立方米的煤层气压缩站和日处理能力90万立方米的煤层气液化厂，形成了煤层气勘探、抽采、输送、压缩、液化及化工、发电、居民生活用气等完整的产业链。 2003年，晋煤集团建成投运了装机容量1.5万千瓦的瓦斯发电试验厂。2009年，成庄热电厂、煤矸石电厂燃煤改燃气改造工程全部完工并正式投运，世界上最大的装机容量12万千瓦的瓦斯发电厂――寺河矿瓦斯发电厂投入使用。至此，晋煤集团形成了总装机容量18.9万千瓦的瓦斯发电集群，年可利用煤层气约3.5亿立方米。 煤层气具有安全、清洁、热值高等特点，因此，晋煤集团大力发展工业和民用煤层气利用项目。煤层气中甲烷含量高，杂质少，用于玻璃、陶瓷、钢铁等行业，前景可观。晋煤集团已向晋城市及周边地区的陶瓷、玻璃、钢铁等生产企业提供煤层气燃料，日供气量达到100万立方米以上。 “烧煤层气比烧汽油节省一半的钱， 花30元加一罐气可以跑200公里。如果跑长途，我先用气，用完气再用汽油，可以相互转换。现在晋城市的出租车、私家车、公交车都在使用煤层气。”晋城市的一位出租车司机说。据测算，作为汽车燃料，1立方米煤层气可代替1.13升汽油，每使用1立方米煤层气至少可节约3.5元至4元，煤层气汽车燃料成为晋城市及周边城市有车族的“新宠”。 2005年7月，晋煤集团在晋城市建成了第一座CNG（压缩天然气）加气站，并成功改装了第一辆CNG汽车（压缩煤层气燃料汽车）。目前，晋煤集团已在山西晋城、长治及河南焦作等地建成了24座煤层气加气站，拥有300余辆煤层气运输专用槽车，晋城市及周边城市CNG汽车达到了7500多辆。 为确保煤层气安全运输，晋煤集团建成了全长137.4千米、最大设计年输送量10亿立方米的沁水―晋城―长治高浓度煤层气输送管线，全长34.8千米的沁水高庄至晋城张岭站低浓度煤层气输送管线，实现了安全输送。目前，晋煤集团正在规划建设长治―长子―赵庄―长平、西山―清徐―太原两条高浓度煤层气输送管线。 “无论是上海世博会，还是广州亚运会，都用上了我们生产的液化煤层气。”崔浩文说。目前，晋煤集团的煤层气产品已销往河南、江苏、浙江、上海等7个省（直辖市）。 四是先发优势。晋煤集团是国内煤炭企业中首家引入清洁发展机制（CDM）的企业，先后与世界银行碳基金、日本碳基金等5家公司签订了碳减排购买协议，共出售二氧化碳减排额度1075万吨，在第一个减排期（2008年至2012年），可获收益约1亿美元。 2010年4月，国土资源部批准并颁发给晋煤集团在晋城矿区成庄和寺河（东区）区块的煤层气采矿许可证，登记面积共107.74平方公里，晋煤集团成为我国率先获得煤层气采矿许可证的煤炭企业。 煤层气已成为引领大众进入低碳、环保、时尚生活的“新势力”。据了解，用煤层气作燃料的汽车可使一氧化碳排放量减少97%，碳氢化合物减少72%，氮氧化合物减少39%，二氧化碳减少24%，二氧化硫减少90%，噪音减少40%。2010年，晋煤集团共利用煤层气10亿立方米，相当于减排二氧化碳1450万吨。 “气化山西”走联合开发路 近年来，国家先后出台了中央财政资金补贴、瓦斯富余电量上网电价补贴、煤层气抽采企业增值税和企业所得税优惠等一系列政策措施，有力推动了煤层气产业的快速发展。2010年7月29日，在山西省领导干部大会上，山西省委书记袁纯清正式提出了“气化山西”战略部署，将“充分利用山西丰富的煤层气、焦炉煤气、煤制天然气和过境天然气等清洁能源，满足人民群众生产生活所需，同时大幅减少温室气体排放”列入了山西转型发展的实施纲要中。 晋煤人认识到，“气化山西”既是产业工程，更是生态工程、民生工程，经过广泛调研、多方论证，编制了《“十二五”煤层气产业发展规划》，计划在“十二五”期间建设2万口煤层气钻井，形成煤层气年产能120亿立方米、年产量100亿立方米的产业规模。 "气化山西"是机遇也是挑战，中国90%以上的探气权和探气证都掌握在中石油、中石化这些企业手中，他们虽然技术没有我们先进，但是霸占着地盘，我们有砖有瓦，却没有地，这房子怎么盖?”王宝玉说。在蓝焰煤层气公司的两旁，记者看到了包括中石油、中石化、中联集团等多家非煤企业下属的煤层气公司，国有大型能源企业的不断涌入，印证了王宝玉的忧虑。 目前，煤炭、煤层气矿业权重叠，已严重影响了煤层气产业的快速发展。以山西省为例，非煤企业登记了2.8万平方公里的煤层气矿业权，约占全省含煤面积的60%以上，这使得煤炭企业的煤层气抽采及煤炭资源申请受到了极大制约。 道路往往是在黑暗中摸索着走出来的。“与其他企业广泛开展合作。我们和山西焦煤西山煤电集团、山西阳煤集团合作，目的是让更多的企业认识到煤层气抽采对于煤矿安全生产的重要性。无论我们走到哪里，煤矿始终是最大受益者。”崔浩文说。2010年，晋煤集团积极与阳煤集团、西山煤电集团、襄矿集团等煤炭企业展开了战略合作，签订了煤层气开发利用战略合作框架协议，成立了漾泉蓝焰煤层气公司等分公司。截至目前，晋煤集团已在阳泉、古交等矿区累计施工煤层气钻井470余口，初步具备了日产10万立方米的抽采能力。 2011年，晋煤集团将继续与拥有煤层气矿业权的煤炭和非煤企业深入推进跨区域合作，尽快在省内外形成几个大规模的煤层气开发区域，力争全年地面煤层气抽采量超过15亿立方米。 “今后，我们将凭借自身的技术优势，更加积极地探索合作模式，通过成立投资公司、注入资本金、银行贷款等方式，降低投资风险，推动煤层气产业的良性发展。”王宝玉说。 也许曙光就在眼前。晋煤集团认为：只有煤炭企业才能真正实现煤层气开采、地质勘探、矿井建设、煤矿生产的有序衔接，虽然煤层气开采成本高，风险大，单独进行开采，经济上得不偿失，但是不抽采将严重威胁矿井的安全生产和矿工的生命安全。因此，凡煤层中吨煤瓦斯含量高于国家规定标准且具备地面开发条件的区域，晋煤集团都会一如既往地开发利用煤层气资源。
| |||
声明：本网站新闻版权归煤炭资讯网与作者共同所有，任何网络媒体或个人转载，必须注明“来源：煤炭资讯网（www.cwestc.com）及其原创作者”，否则本网将保留追究其相关法律责任的权利。转载是出于传递更多信息之目的，若本网转载有来源标注错误或侵犯了您的合法权益，请作者持权属证明与本网联系（本网通讯员除外），我们将及时更正、删除，谢谢。 邮箱地址：1017016419@qq.com