服务安全生产促进节能减排

—1—服务安全生产促进节能减排推进采气采煤一体化建设新型能源基地——晋城煤业集团煤层气开发利用情况介绍（2009年2月）晋城煤业集团总工程师贺天才尊敬的各位领导，各位专家、学者：下午好！首先，我代表山西晋城无烟煤矿业集团有限责任公司（以下简称“晋城煤业集团”），向各位的到来，表示热烈的欢迎！下面，我就晋城煤业集团的基本情况、煤层气开发利用情况向各位作简要介绍。一、企业概况晋城煤业集团的前身为晋城矿务局，始建于1958年。2000年通过公司制改革、2005年通过实施债权转股权，成为由山西省国资委控股的、股权结构多元化的有限责任公司。晋城煤业集团是国家规划的13个大型煤炭基地中晋东煤炭基地的重要组成部分，是19个首批煤炭国家规划矿区晋城矿区的骨干企业，是我国优质无烟煤重要的生产基地，位列2008中国企业500强第149名、中国最大500家企业第139名、中国煤炭工业企业100强第9名。—2—晋城煤业集团主营煤炭开采、洗选加工、煤层气开发利用、煤化工、坑口电厂等。现有八对生产矿井，批准生产能力4010万吨/年。2008年，原煤总产量3709.5万吨，公司优质煤炭资产重组后的“晋城煤业”正在进行上市前的准备工作；现有煤化工控股企业17家，分布在山东、安徽、江苏、湖北、河北、河南、浙江以及山西等全国八个省份，2008年，总氨产量546万吨，占全国总氨产量的8.83%，是目前全国最大的煤化工企业集团；现有地面煤层气抽采井1453口，2008年，抽采煤层气7.76亿立方米（包括井下），居全国首位；现有发电装机容量23.9万千瓦。其中，亚洲装机容量最大的寺河12万千瓦煤层气发电厂已完成峻工验收投入运行。截止2008年底，企业总资产634.09亿元。拥有44个控股子公司、21个参股子公司，12个分公司。在岗员工65928人（不含省外）。2008年完成生产经营总额445.5亿元，实现利润39.32亿元。近年来，晋城煤业集团加快实施“煤气电化综合发展、建设环保型绿色矿山”的中长期发展战略，形成了以煤炭为基础，煤气、煤电、煤化三大主导产业和其它非煤产业竞相发展的产业格局。在此基础上，晋城煤业集团立足当前，着眼长远，积极抢抓国家加快构建煤炭大集团、大基地的战略机遇，确立了打造“亿吨基地、千亿规模、百年企业、能源旗舰”的战略愿景，努力把企业建设成为主业规模大、体制机制活、创新能力强、经济效益—3—高、生态环境美、跨区域、跨行业、跨所有制、跨国界、极具国际竞争能力的现代化能源旗舰型集团。二、煤层气开发利用情况晋城煤业集团所处的晋城矿区面积约7538.2平方公里，含煤层气总面积3901.65km2，煤炭资源储量50124.61Mt。西部和北部均属于高瓦斯矿区，蕴藏有丰富的煤层气资源，煤层气资源丰度为2.32亿立方米/km2，吨煤瓦斯含量达到16.6立方米以上。根据煤炭科学研究总院重庆分院和西安分院的评估报告，晋城矿区规划区预测煤层气储量6000亿立方米，探明储量1040亿立方米，可采储量728亿立方米。其可采资源总量相当于一个中等规模气田。矿区范围内煤层中瓦斯含量呈“东低西高、南低北高”分布，且煤层埋藏越深，瓦斯含量越高。瓦斯生成和保存条件较好，储量大；甲烷含量高，超过96%；煤层渗透率为0.1～5毫达西，具有较好的可抽采性；矿区瓦斯原始赋存压力高，寺河井田一般在0.2～1.6MPa左右，局部可达到1.9MPa；矿区西北部更高（潘庄井田内胡底小井揭露的煤层瓦斯压力高达3.3MPa），属国内罕见。这同时也给矿井的安全生产带来了严重威胁。作为以煤为主的企业，晋城煤业集团始终坚持把安全发展作为实现可持续发展的第一要务和首要目标。早在20世纪90年代，为解决新建矿井的瓦斯问题，晋城煤业集团的前身—晋城矿务局就开始筹划组建瓦斯治理、研究和开发的专门机构。1992年7月，美国美中能源公司与晋城矿务局签订了“煤层甲烷合作开发协—4—议”，启动了开发利用潘庄矿区煤层气项目。1993年，在国内率先引进了美国的地面煤层气开发技术，在潘庄井田施工了7口煤层气试验井，近十年来，单井日产气能力始终保持在2000立方米以上，至今仍在产气。1995年，成立了中外合资经营企业—山西晋丹能源研究开发有限公司，负责煤层气及其产品的研究、开发和经营。2003年,为了解决制约企业安全生产的瓦斯危害问题，提高高瓦斯矿井的安全生产能力，晋城煤业集团组建了专门从事煤层气地面开发利用以及煤田地质勘探的专业化子公司--沁水蓝焰煤层气有限责任公司，打造了一支技术精湛、素质过硬的煤层气开发利用团队。取得了山西省国土资源厅颁发的固体矿产勘查乙级资质，气体矿产勘查乙级资质，勘查工程施工（钻探）丙级资质，获得了山西省发改委下发的煤层气开发利用经营许可，并配置了先进的技术装备。2008年，集团公司抽采煤层气7.76亿立方米，约占全国抽采总量的15％，其中井下抽采煤层气4亿立方米，约占全国抽采总量的8％，地面抽采煤层气3.76亿立方米，约占全国抽采总量的75％。地面煤层气钻井总数达到1453口（包括两口水平井），约占全国地面煤层气钻井的60％，其中在抽钻井713口，日产气量140万立方米以上，地面形成了6亿立方米的煤层气抽采能力。井上、井下形成了10亿立方米的煤层气抽采能力。多年来，晋城煤业集团坚持“服务安全生产，提高矿井安全—5—保障能力，促进节能减排，最大限度地回收利用煤层气资源，实现产业化经营”的指导思想和“井上下抽采相结合，井上抽采先行；抽采利用相结合，以用促采”的工作方针，经过十多年的积极探索与实践，取得了令人瞩目的成绩。主要做法是：一是坚持理念创新，创建并实施了“采气采煤一体化”、“三级瓦斯治理”等新的瓦斯治理模式和方法。我们认为，实施采气采煤一体化，就是要通过实施地面钻井、井下顺煤层长钻孔预抽、边采（掘）边抽、采空区抽放相结合的单一中厚煤层瓦斯综合治理模式，实现煤炭与煤层气资源的合理开发、综合利用及两类产业的健康发展。“采气采煤一体化”的内涵主要包括三方面内容：一是在时间上，保持瓦斯预采与矿井的开发协调一致，形成地质勘探、地面预抽、矿井建设、煤炭开采、采中抽采、采后抽采的煤与煤层气开发的科学序列；二是在空间上，保证地面煤层气抽采井位的布置与矿井开拓与采掘布置衔接相适应；三是在功能上，努力实现煤层气井“地质勘探、采前抽、采动抽、采后抽”的一井多用，达到经济的目的。实施采气采煤一体化的关键，在于实现地面井下相互结合。布置地面抽采钻井，从钻井密度上讲：一要考虑单井的抽采效果；二要考虑允许抽采的时间；三要考虑使煤层瓦斯均匀地降低，不留下局部瓦斯含量仍大、压力仍高，有突出危险的隐患。从给煤炭开采创造安全条件角度讲：一要考虑避让井下采掘巷道和井筒—6—硐室；二要考虑使采面抽采效果达到最佳；三要考虑在抽采全程中，真正做到“一井多用”。“三级瓦斯治理”。即：对于瓦斯含量高于16立方米/吨的开采煤层或区域，首先应提前5-8年实施地面钻井预抽煤层瓦斯，使瓦斯含量降到16立方米/吨以下，达到建设条件；对于瓦斯含量在8-16立方米/吨的开采煤层或区域，要根据本矿煤层赋存特性，提前3-5年或更长时间，采用井下千米钻机等钻具实施井下大面积区域递进式预抽采。当预抽区域内瓦斯含量降至8立方米/吨以下时，方可在本区域有效抽采范围的边界以内不小于30米的煤层中施工巷道，并布置下一个抽采区域进行接替。二是坚持技术创新，实现了地面煤层气抽采、井下区域性递进式预抽采等关键技术和配套工艺的全面突破。多年来，晋城煤业集团不断加大科技投入，加强研发攻关，努力增强自主创新能力，开发出了具有自主知识产权的地面预抽瓦斯技术，初步掌握了“清水钻井、活性水压裂、定压排采、低压集输”的煤层气开发技术体系。不仅突破了国际专家公认的无烟煤不适合地面煤层气开发的“禁区”，为我国无烟煤的煤层气地面预抽奠定了理论基础，而且为我国煤层气地面开发利用创出了第一个成功范例。井下区域性递进式预抽采，就是在瓦斯含量较小的煤层（岩层）中先掘进巷道，利用此类巷道引进千米钻机向其两帮施工长钻孔，形成一个范围很大的瓦斯预抽区域，一个抽采区域一般涵—7—盖2-4个工作面，在该区域抽采瓦斯达到预定效果后，再在此区域的边缘施工巷道，再打长钻孔，形成下一个接替预抽区域，实现井田抽采区域有序衔接。我们还全程观察了我国第一口被揭露的煤层气井，CZ-024的揭露过程，得到了压裂井对煤层及煤层顶底板的伤害程度、压裂效果、固井质量等情况的第一手资料，为今后煤层气井位的布置和进行采空区煤层气地面抽采提供了依据。2006年4月，晋城煤业集团与中国地质大学、中国矿业大学、中国石油大学、河南理工大学、中国煤炭科学总院西安分院、重庆分院“四校两院”合作建设煤层气开发工程产学研基地。成立以来，产学研基地开展了“晋城矿区煤层大裂隙系统的研究”、“煤层气井控制区域地质条件研究”等科研课题，编制了“煤层气数字化管理系统”软件，建成了“煤层气井自动监测监控系统”。中国矿业大学、中国地质大学、河南理工大学的多批学生在基地进行了课程和毕业实习。三是坚持综合利用，开创了变“杀手”为“帮手”的新局面，取得了显著的综合效益。为实现煤层气资源的最大化利用，变害为宝，晋城煤业集团在煤层气利用项目及输送管网建设方面进行了大量投入，不断拓展煤层气利用领域。目前，晋城煤业集团煤层气已广泛用于发电、民用燃气与采暖、汽车燃料、工业燃料等领域，形成了全国最大的煤层气开发利用规模。2008年，煤层气利用量超过了3.17亿—8—立方米，约占全国利用总量的20％，其中地面煤层气利用量1.59亿立方米，井下瓦斯利用量1.58亿立方米。煤层气发电。利用寺河矿井下抽采的瓦斯，建成了装机容量1.5万千瓦的瓦斯发电试验厂，于2001年投运；对成庄热电厂、金驹煤矸石电厂实施了煤改气改造；亚洲最大的煤层气发电厂—寺河12万千瓦煤层气发电厂已投入运行。煤层气发电总装机容量达到了18.9万千瓦，年可利用煤层气约3.3亿立方米。民用燃气。煤层气用作民用燃气，有安全、清洁、热值高等优点。晋城煤业集团于2005年对矿区民用燃气系统进行改造，用煤层气代替了水煤气，受到了职工家属的欢迎。同时，我们积极开拓周边市场，利用专用煤层气运输槽车，向晋城市、长治市、太原市以及河南省等居民供应清洁、高效、安全的煤层气。晋城市周边县市—陵川、高平、巴公等地储配站项目也在积极推进中。CNG清洁能源汽车。据测算，1立方米煤层气可代替1.13升93号汽油，以现行市场油价和气价计算，每使用1立方米煤层气代油可节约2元以上。2005年7月，晋城煤业集团在晋城市建成了第一座CNG加气站，并改装完成第一辆CNG汽车。目前，晋城市所有出租车全部改装使用煤层气作为燃料。汽车加气业务已拓展至长治、太原、焦作、洛阳、济源、郑州等地市场。山西晨光物流有限公司煤层气能源新干线汽车运输网络项目也于2008年2月16日正式启动，率先推广使用重型燃气卡车。工业用气。煤层气的甲烷含量高，杂质少，用于玻璃、陶瓷—9—等行业有很大的优势。目前，晋城煤业集团已实现向晋城市及周边地区的陶瓷、玻璃、钢铁等生产企业提供工业燃料。煤层气压缩（CNG）及液化项目（LNG）。晋城煤业集团拥有目前国内最大规模的煤层气压缩站，日设计压缩能力共达74万立方米。同时，为了扩展煤层气应用的地域空间（CNG运输的经济半径150公里左右，LNG运输的经济半径约1000公里），与香港中华煤气公司正在合作，建成并投产了全国第一个、规模最大、工艺最新，一期日处理能力为30万立方米的煤层气液化（LNG）厂，实现了我们在煤层气液化技术上的突破，为今后我们扩大煤层气液化规模，实现煤层气的长距离运输奠定了基础。煤层气输送管网建设：晋城煤业集团西区瓦斯（煤层气）东输管道工程。该项目主要目的是为了保证晋城市区和晋城煤业集团矿区（老区）范围内工业企业、煤矸石电厂、锅炉、民用等领域用气。线路总长45.2公里，共设6座站场和两条支线，设计输气能力10亿立方米/年。该管道目前已投入试运行。胡底—李庄、岳城—李庄、郑庄—李庄和郑庄—沁水县煤层气管道工程。这些管道是将胡底、郑庄、