贵州煤层气 “三区联动”抽采见成效

王亚玲

2022年6月16日，在贵州盘江精煤股份有限公司山脚树煤矿221015工作面，井下正在有序组织矿工生产作业，而在同属一区域的井上，盘江矿区煤矿瓦斯治理三区联采工程正在对该综采工作面进行瓦斯抽采，实现了真正意义上的煤与瓦斯共采的绿色高效发展新局面。

“煤层气是可以变害为宝的清洁能源！” 细数贵州省煤层气页岩气工程技术研究中心十年来在煤层气方面取得的突破，该中心党支部书记、总经理颜智华自豪地说。

煤层气在煤矿俗称“瓦斯”，是储存在煤层中，以吸附在煤基质颗粒表面为主，部分游离于煤体孔隙中的烃类气体，属于非常规天然气。

为了遏制瓦斯事故的发生，解决瓦斯治理的技术瓶颈，贵州盘江煤层气开发利用有限责任公司、贵州盘江精煤股份有限公司山脚树矿、贵州省煤层气页岩气工程技术研究中心强强联合，开展盘江矿区山脚树矿煤矿瓦斯治理三区联采工程，首次将地面原位抽采、采动卸压和煤矿井下抽采相结合，采取联合抽采模式实现煤矿区瓦斯快速消突，从而促进煤矿产能释放，保障矿山安全生产。

2022年1月，国务院印发的《关于支持贵州在新时代西部大开发上闯新路的意见》（国发[2022]2号）中明确提出：“加快煤层气、页岩气等勘探开发利用，推进黔西南、遵义等煤矿瓦斯规模化抽采利用”。

煤层气的抽采，不仅使束缚煤矿生产力的桎梏被解除，也为煤矿安全生产提供了重要支撑。

采气促采煤  采煤促采气

“通过井上井下联合抽采相结合模式，不仅实现了瓦斯抽采、煤炭生产有序衔接，还为矿井安全生产奠定了基础。”6月16日，正拿着矿泉水瓶抽取水样的盘江矿区煤矿瓦斯治理三区联采工程现场项目负责人朱家伟告诉记者，2019年，他们深入山脚树矿区，见证了煤矿瓦斯三区联采工程从最初实施煤层气地质参数井到第一口地面煤层气抽采探井，再到如今综采工作面上一口接一口的地面煤层气抽采井诞生。同时也见证了工程现场管理从人工化逐步走向智能化的过程。以前靠人每天24小时值班，如今通过智能排采设备，每隔2秒就会对地面煤层气抽采井产气量、套压、流压等数据进行自动采集，更加科学合理地指导地面煤层气排采，优化生产。

当记者准备走进查看抽采设备时，外围的铁栏立即发出“请立即离开”的警报。朱家伟说，这是矿区智能安全监控设备发出的声音，该监控设备会将项目现场的实时数据传输到总控制平台，总控制平台可以第一时间了解井场抽采的具体情况。“通过三区联采，提前预抽接续的采煤工作面煤层瓦斯，可以降低煤矿瓦斯含量和压力，保障煤矿生产安全。”

“瓦斯不抽是灾源，抽出是资源。”颜智华介绍，盘江矿区山脚树矿煤矿瓦斯治理三区联采工程主要针对的是煤矿开采保护层，探索贵州多薄煤层瓦斯综合治理新模式，在山脚树矿二采区针对上解放层10号煤（煤厚1.0—1.2米）接替采面221015工作面开展的煤矿地面瓦斯井上、井下联动抽采工程先导性试验，目前已经实施原位抽采井3口，采动区卸压抽采井1口，采空区抽采井1口。

颜智华说，目前，该矿区仅针对10号煤进行地面煤层气井预抽，1米的煤厚单井日产气量突破1000方，实属不易，充分体现了贵州省煤层气地面抽采技术的进步。按照理论测算，煤层瓦斯治理半径已经超过65米，井筒附近煤层瓦斯含量降幅超过4方/吨，按照井下抽采的瓦斯浓度30%折算，相当于井下每米煤层每天抽采量达8000方左右。 “假如给我们足够多的地面抽采时间，煤层瓦斯治理效果还会更佳。”

“预计到2023年初，随着煤矿开始回采，将会在井下揭露贵州省第一口煤层气地面抽采井的实物剖面。届时，通过示踪剂技术、地面监测、井下钻孔检测等手段，对地面煤层气井压裂改造范围、抽采范围和顶底板影响情况进行定量化评价，初步形成煤矿瓦斯井上井下联合抽采技术标准和煤层气（瓦斯）地面抽采效果监测标准。”

颜智华表示，传统的瓦斯治理在井下巷道开展，瓦斯治理操作空间有限，导致了井下瓦斯抽采效率不高。将煤层气地面抽采技术服务于瓦斯治理，极大改善了瓦斯治理安全生产条件，为传统的井下瓦斯治理开辟了全新的广阔战场。通过积极探索煤矿井上下“三区联动”瓦斯治理模式，真正意义上实现“采气促采煤，采煤促采气”的互动，对贵州省煤矿瓦斯治理及高效利用具有重要的示范意义。

促进煤炭资源绿色低碳发展

治理瓦斯是解放生产力，治好瓦斯是发展生产力。

“经过多年的发展，贵州省煤层气地面抽采已经取得了原位直井、定向井、水平井抽采技术的突破。”贵州省煤田地质局党委书记王剑介绍，该局对于煤层气资源的勘查评价与研发始于上世纪九十年代，根据《贵州省煤层气资源评价》（1997），贵州省九大煤田2000米以浅煤层气资源总量为3.15万亿立方米。煤层气资源总量占全国10%左右，位居全国第四位。而贵州省煤层气资源主要赋存在1500米以浅，地质资源量为23077.55亿立方米，占全省2000米以浅煤层气地质资源总量的75.81%，赋存条件总体较好。

“目前，该局通过开展煤层气开发研究工作，使得直井日产气量大幅度提升，建立了盘州松河抽采示范基地，形成本土化煤矿瓦斯地面抽采理论与技术体系，达到国际先进水平。实施了贵盘煤HF水平井先导性试验项目，刷新了贵州省完钻井深最深、水平段最长、埋深最大、目的层钻遇率最高等多项新纪录。”

王剑说，为加快推进贵州省煤层气产业勘探开发进程，把资源优势转化为产业优势、经济优势，该局将通过“三区联采”示范项目带动，积极开展井上井下联合抽采瓦斯技术攻关，制定煤矿瓦斯井上井下联合抽采技术标准和煤层气（瓦斯）地面抽采效果监测标准，指导贵州省煤矿瓦斯规范化治理，促进形成煤层气井上井下联合抽采的贵州模式，有效降低煤层的瓦斯含量及瓦斯压力，提高煤矿安全生产水平，促进煤炭产能快速释放。

同时，积极探索燃煤发电的尾气中二氧化碳驱煤层气研究，提高煤层气井的单井产量。推动煤炭地质与非常规天然气协调发展，组织实施煤炭地下气化项目，推进煤炭开采技术变革，走出一条“专、精、特、新”的产业发展道路，为全省新型工业化发展提供资源保障。

“我们也将加快技术突破、转型升级，最大限度挖掘煤炭及伴生资源的潜力，把煤炭资源通过技术创新，转化为清洁高效能源使用，促进贵州能源高质量发展。”对于贵州煤炭资源清洁开采与综合利用前景，王剑十分看好。