煤矿区煤层气与煤炭协调开发模式初探

贾洁椋

山西地质博物馆 山西 太原 030031

煤层气是煤炭资源的一个共生矿产资源，并且煤层气也是一种零污染的能源产业，煤炭资源作为我国主要的自然能源，对于煤炭资源的需求量一直呈现出逐渐上升的趋势，随着人们对于煤层气资源的开发利用，需要实现对煤层气与煤炭资源的协调开发，才能够有效实现我国资源能源的可持续化发展，因此在两种资源进行开采过程中，需要进行合理的勘察工作，并制定出科学有效的开采方案，实现煤层气和煤炭资源的统一部署，实现合理开发利用。

1 煤层气与煤炭资源协调开发的意义

1.1 对煤层气资源的保护

煤层气作为煤炭资源的共生矿产资源，在实际应用过程中煤层气具有清洁性，同时煤层气也是一种不可再生的资源。一般情况下煤层气主要存在于煤层以及煤层围岩之中，随着煤炭资源的不断开发，煤层气资源也会随之减少，因此在开采煤炭资源过程中需要将煤层气资源共同开采出来，实现协调开发，否则就会浪费煤层气资源，甚至会严重危害周围的自然环境，因此在实际开采过程中，必须实现煤层气和煤炭资源的协调开发，才能够有效实现我国煤炭资源的可持续化发展，直线综合开采的管理目标。

1.2 煤矿安全生产的需求

我国煤炭环境非常复杂，一般情况下需要依靠井工来实现煤炭资源的开发，其中高瓦斯矿井的数量较多，在实际开采过程中，由于瓦斯原因所形成的安全事故非常多，近年来，虽然我国的矿产安全形势逐渐好转，但是在开采过程中的安全风险仍然存在。如果再进行开采煤炭之前将煤层气资源一起采，能够从根本上消除瓦斯所带来的安全隐患，提高煤炭资源开采的安全，这样做的目的不仅是能够有效治理瓦斯危害，同时又能够减少生产成本，实现了我国煤田行业的经济效益和社会效益。

1.3 建设循环经济的需求

随着社会经济的快速发展，需要建立一个以煤炭资源为基础的循环经济，形成高效的科技产业链，才能有效提高我国煤炭市场在全球中的竞争力。发展循环经济，能够实现煤层气资源和煤炭资源的综合开，需要由单纯的煤炭产量进行转型，提高煤炭资源的综合利用率。目前我国已经在很多煤矿资源中建设了循环经济的试验地点，并将煤层气开发作为建设循环经济的重要组成部分，建立完善的产业链，能够有效增强煤炭资源在加工过程中的转化率，提高非矿产工业的经济价值，实现职工的转岗就业目标。

因此，循环经济的建立，对实现煤炭资源的可持续化发展有着非常重要的作用，并且煤层气作为一种宝贵的自然资源，是煤炭资源在实现循环经济建设中的重要基础，必须要更加注重对于煤炭资源的高效开采。

2 煤层气与煤炭资源共同勘探的方案

煤层气与煤炭资源的综合勘查需要煤炭企业依法取得煤炭勘查许可证之后，才能够实现对勘察区块内的煤层气资源和煤炭资源的共同勘查，按照规章秩序对储量进行评审，在勘察过程中对于可综合回收利用的煤层气资源，应当制定合理的开发方案，并对勘查过程中的风险进行综合考虑，通常情况下主要包括以下几个方面的主要内容。

2.1 综合勘察方法

煤层气和煤炭资源协调开发过程中除了遵循相应的规范要求之外，还需要加强对煤层气资源的勘察工作，主要的工作目标是提高煤层气开采参数的确定以及测试工作。

在部署煤层气参数过程中需要重点考虑的因素有：第一，所布置的参数孔应当在煤矿范围内实现均匀分布，需要满足煤层气的开采需求。第二，参数孔应当优先选择煤炭钻孔，如果有其他需求时，应当再部署新孔，尽量做到一孔多用，从而减少开采成本的增加。第三，在布置参数孔过程中应当针对不同的地质单元和深度进行布置；第四，在煤炭初期开采地段，应当增加参数孔的数量，尽早发挥出煤层气的有效开采，降低瓦斯的排放量，是日下煤层气资源的安全开采。第五，应当部署煤层气开采的先导性井组，同时要进行排水采气的工作试验，为后续的开采工作提供数据和实验材料。

2.2 综合勘察报告编制

在该内容中需要关注的重点内容是煤炭与煤层气资源，在综合勘察报告中需要明确煤层气资源的计量工作和评价工作。煤层气资源的储量需要进行评价，实现对煤层气以及煤炭资源的协调开发的重要依据。在实际报告编制中，应当按照国家所颁布的要求进行执行，具体的编制方法可以参照地质矿产行业标准内容中的相关技术要求。根据国家相关规定，煤层气资源的储量需要结合特定流程进行评审，才能够为后续的开采作业奠定其相应的技术支持。

2.3 煤层气资源开发利用的评价

针对煤层气资源的开采工作，需要在煤炭资源开发方案中进行综合考虑，实现煤炭资源和煤层资源的综合开发。因此在实行同步勘察的基础上，需要对煤层气资源的利益用前景进行评价，为后续对煤层气资源的开采提供决策性依据和生产规划依据。

煤层气资源的开发前景会受到以下几个方面的因素限制：第一，地质条件以及煤层气工程的控制程度。第二，煤层气规模，确保煤层气开发利用项目能够有足够长的时间。第三，煤层气含量，煤层气含量的大小会影响到煤层气的开发前景。第四，煤层气的可采性，结合现有的开发技术以及地质条件，能够有效实现对于煤层气的采气工作。第五，市场条件。对于所开采出来的煤层气应当进行合理利用，杜绝浪费现象的发生。第五，应当进行效益评估工作，综合评估煤层气资源在经济和矿产安全等方面所产生的多种效益。

3 协调开发技术

3.1 开采方式优化技术

目前在煤层气开采过程中主要的开发技术包扣地面垂直井、地面采动井、井下瓦斯抽采等，这些技术在我国的煤炭开发地区都得到了非常广泛的应用，同时取得了非常优异的开采效果。这些开发方式能够适应不同的地质条件以及不同的设备，因此在开采过程中需要结合地质条件制定出有效的开采方式，从而高效的开采出煤层气资源。

3.2 开采方案设计

确定煤层气的开发方式前提下，需要制定出合理的开采方案才能够为项目的开采成功奠定基础，因此煤层气的开采方案设计主要内容有：

确定开发项目的任务。在进行煤炭资源和煤层气资源协同开发过程中，其中主要的任务是针对煤矿瓦斯灾害的治理。

井位确定。在协调开发过程中，需要针对地层、地质构造、煤层气含量以及地形条件等因素进行重点分析，选择合适的井位。

井身结构。根据地层以及煤层条件，确定井身结构。

钻井工程。应当尽可能减少对于煤层所造成的伤害，控制开采井的偏斜程度。

测试工程。利用专业的设备和开采技术，对煤层气的各项参数进行准确测试。

排采实验。煤层气的主要目标是实现一定的产能，因此必须要进行排水采气的相关实验工作，结合地质以及压力状况，在开采过程中制定出合理的工作制度，确保排采工作实验能够达到预期目标。

综合评估。对煤层气单井进行总结考察具体的措施，效果评价出煤层气资源的开发前景，进而实现对下一步工作的安排。

3.3 主要的勘查检测技术

煤炭资源在开发过程中的复杂性较强，任何一个开采环节的难度都会有所不同。因此需要结合不同的勘探阶段，建立有效的勘查方法，针对所制定的勘查方案，在实际应用过程中需要对人力资源和物理资源进行分工，在实际勘查过程中，勘察地点也会针对地层的状况而发生改变。然而煤层气资源的勘查难度较小，但是需要按照不同的时间节点对勘查报告进行编，同时需要与煤炭资源的勘查报告进行对比。虽然煤层气资源的阶段特征并不明显，但是在勘察过程中需要结合其整体的工作进度进行评价。一般情况下，煤炭资源和煤层气资源的协同勘察检测技术主要分为以下几个阶段：

范围勘查阶段。在该阶段，技术人员需要根据压力梯度制定勘查方案；

预先勘探阶段。工作人员要结合现代化的设备仪器，对开采条件进行评价；

全面勘探阶段。技术人员需要针对煤层气资源和煤炭资源的阶段性勘查报告进行总结，并提出针对性的开采方案。

4 煤矿区煤层气与煤炭协调开发模式的发展

4.1 建立正确的发展思路

针对煤层气煤炭资源协调开发过程中，需要重点分析两个方面的工作：第一，在进行煤炭勘查过程中，需要对地质条件进行研究，在最大程度上实现对优质煤炭资源的分析工作。 第二，需要结合现代化的地质研究理论来作为重要的研究理论，提高其技术的创新能力，从多方面增强煤层气资源和煤炭资源的协同开发技术，实现我国化石能源的可持续化发展。

4.2 了解开发任务

在进行协调协调开发过程中需要针对不同的地质条件对煤炭和煤层气资源协调开发技术进行创新，确保在不同地区的合理勘查工作，实现我国煤炭和煤层气资源地质勘察力度的提高，并且在实际开采过程中，需要充分利用三维地震技术，努力实现地震勘测技术的研究，提高其勘查技术范围，在不同地质条件下与信息技术进行有效结合，建立标准化的地质模型，为后期提高其勘查精度奠定基础。

展开煤炭资源评价。在分析煤炭资源和煤层气资源开发潜力过程中需要制定合理的评价工作，因此需要利用全新的地质理论和评价方法，实现对煤层气资源和煤炭资源的评价工作，才能够为后续的开展工作提供给开发思路，要充分分析煤层气和煤炭资源的分布条件以及开采难易程度，对其进行科学评价，实现高效开采，为实现煤炭企业社会经济效益的提高奠定基础。条件是实现煤层气与煤炭资源协调开发的重要区域。因此在进行煤炭资源与煤层气资源协调开发过程中，需要重点分析开发的时间顺序、空间布局以及所应用的技术条件等，了解在不同地质条件下，煤层气与煤炭资源协调开发模式以及其应用的条件，在实际应用过程中协调关系并没有进行量化处理，协调程度的评价体系并没有得到建立，需要进行进一步的研究才能够有效实现我国煤层气与煤炭资源的协调开发，实现我国自然能源的可持续化发展。