瓦斯变害为宝亟须科研支撑
2013-03-28 10:42:14又是煤矿事故,又是瓦斯爆炸。如此频发的煤矿瓦斯事故让人心痛不已。
瓦斯,一直如影随形般伴随煤矿开采全过程,人们对它的了解往往来自于煤矿事故。发生瓦斯突出时,粉末和碎块状的煤从岩层中急剧喷射,并伴随有大量瓦斯气体。其实,瓦斯又称为煤层气,也是一种天然气资源。有没有可能让这种气体变灾害为能源,既进行了灾害治理,又开发了新能源?
近日,在以“深部煤矿瓦斯灾害与煤层气开发重大基础问题”为主题的香山科学会议上,来自基础地质、煤炭开采、油气资源、生产安全等领域的研究人员再次呼吁,推进深部煤层气高效开发,进一步将瓦斯变害为宝。
瓦斯问题日渐加“深”
据本次会议执行主席、煤矿瓦斯治理国家工程研究中心主任袁亮教授介绍,我国是世界上瓦斯灾害最严重的国家,这主要源于我国煤炭资源的赋存状况。我国煤矿地质、开采条件极其复杂,煤炭和煤层气开采难度非常大。据统计,原国有重点煤矿中,超过一半为高瓦斯突出矿井,而深部煤层气资源量远远大于浅部,1000米以下的煤层气资源量占煤层气总资源量的61%。这就意味着越往深部开采,煤层气的问题就越加突出。有数据显示,自新中国成立以来,全国煤矿发生一次死亡百人以上的特大恶性事故22起,其中瓦斯事故20起,造成3057人死亡。
近几年,我国瓦斯防治工作取得了卓有成效的进展,事故和死亡人数逐年下降。《2011年国民经济和社会发展统计公报》显示,当年我国煤矿百万吨死亡率(即每生产100万吨煤炭死亡的人数)为0.564,比前一年下降24.7%。即便如此,各种煤矿事故依旧多发,并造成了严重的损失,尤其是瓦斯突出危害最大。
与会专家指出,随着煤炭开采深部的增加,我国防治瓦斯灾害面临的形势愈加严峻。
“煤气共采”可让煤层气变害为宝
主动将煤层气高效而经济地“拿”出来,既能防治煤矿瓦斯灾害又能开采利用煤层气资源,可获得“双赢”。根据这个思路,袁亮提出了“煤气共采”战略。
其实,1996年颁布的《煤炭法》便首次从国家法规层面鼓励煤矿企业综合开发利用煤层气、煤矸石等。不过,当时煤层气还被定位为“采煤副产品”。
“煤层气与煤在同一地质体中共存,部分煤矿也伴随煤层气开采,这便是‘煤气共采’。”袁亮认为,这是我国某些地质条件复杂的矿区煤层气开采发展的必然趋势。
会议执行主席、中国科学院大学副校长侯泉林所在团队则发现,煤矿瓦斯突出几乎都发生在一种被称为“剪切带”的地质环境中。他认为,如果能从地层特点入手,就有可能为煤层气开采开辟一条新的思路。“将瓦斯突出机理问题研究清楚,可能为煤层气安全开采、瓦斯突出防治同时提供有效依据。”
推进深部煤层气开发亟须科研支撑
低透气性煤层瓦斯治理是世界性难题,长期以来没有解决,此类煤矿瓦斯爆炸事故多发、生产效率低下,安全高效开采难以实现。我国在这一领域也一直未能取得技术上的突破,曾引进美国技术在两淮矿区实施数口地面钻井开采煤层气,试验均告失败。同时,在煤矿井下引进德国、澳大利亚钻机直接在煤层中抽采瓦斯的尝试也没有成功。
而与浅部煤层相比,深部煤层具有高地层压力、高地温和低渗透性等特点,加之我国煤层气储层地质条件复杂,因此地面开采难度更大。
会议执行主席、中国科学院大学地球科学学院教授琚宜文认为,除了埋藏很深只能进行地面开采的煤层气以外,应进行煤层气地面开采和煤矿井下开采的联合开发。“这是我国煤层气产业化发展的模式和必由之路。”同时,如何在这一地区进一步精细探测富集高渗区,提高产能与开采效率,也是煤层气开发中亟待解决的难题。
对此,与会专家认为,应通过分阶段的国家技术攻关和政策支持,破解我国煤层气产业发展技术与政策“瓶颈”,从而改善我国天然气生产结构,保障煤炭这一国家主体能源的安全生产,并促进能源格局调整。(来源:中国科技网)
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