煤矿区煤层气采前地面预抽具有重要示范推广价值

     煤矿区煤层气采前地面预抽具有重要示范推广价值，项目荣获2006年中国煤炭工业协会科学技术一等奖。

　　晋城煤业集团董事长朱晓明高级工程师，是五一劳动奖章获得者和政府特殊津贴享受者。多年来一直从事煤炭开采技术研究和管理工作，先后主持和参与了多项科技攻关项目并取得重大成果，其中“煤层气规模开采与采煤一体化技术研究”项目获煤炭工业协会科学技术特等奖，“煤岩巷道快速掘进工艺技术及其装备的研究与实践”项目获煤炭工业协会科学技术一等奖，“煤矿区煤层气采前地面预抽”项目获煤炭工业协会科学技术一等奖。发表的《传统矿区向现代化生态工业园区转变的战略性思考》获煤炭经济研究杂志社“关注十六大，聚焦煤炭工业”大型论文一等奖。

    晋城矿区拥有丰富的煤层气资源，矿区西部为高瓦斯矿区。晋城煤业集团现生产的寺河矿、成庄矿，在建的赵庄矿，以及规划的樊庄、柿庄、东大等矿井均属高瓦斯矿井，煤层瓦斯含量大部分超过16m3/t，井下瓦斯抽采难以满足建设高产高效矿井的需要。国外煤层气开采已经商业化,为我们进行深入研究做了示范，但在无烟煤层进行地面规模化抽采尚无先例。由晋城煤业集团承担并完成的“煤矿区煤层气采前地面预抽”项目对无烟煤矿区煤层气地面抽采进行了深入研究并取得了显著的成果，对煤矿区煤层气规模开采具有重要的示范作用。

    该课题晋城煤业集团从上世纪90年代初开始进行试验研究，至目前为止已施工了400多口煤层气井，探索出了以清水钻井、活性水压裂、定压排采、低压集气等关键技术为依托的煤矿区煤层气采前地面预抽技术体系，在无烟煤地区进行了煤层气采前地面规模化开采,单井平均日产气量2500m3。在煤层气井布井时采取按采掘衔接布井进行地面预抽的方法，解决了井下抽采受时间、空间等条件限制的问题，形成了“采煤采气一体化”的煤矿瓦斯治理新模式。

    主要技术包括煤层气井井网优化布置：根据井下采掘布置和实践探索，地面煤层气井布置在采面中央，与井巷工程有机衔接；可以实现地质勘探、采前抽、采动抽、采后抽，一井多用；

    煤层气井清水钻井工艺技术：为减少钻井施工对煤层的伤害、降低钻井成本，根据无烟煤特点，对钻井工艺进行对比研究，探索出用清水钻进的整套钻井工艺技术。该项技术主要包括：煤储层保护、钻井循环介质、钻具组合、施工工艺、固井工艺；

    煤层气井活性水压裂工艺技术：为提高造缝能力、增加导流能力、降低成本，探索出了活性水压裂工艺技术。煤层气井压裂半径达到200m。该项技术主要包括：压裂液及添加剂、泵注方式、施工排量、施工压力、铺砂浓度、施工工艺、压后管理技术；

    煤层气井定压排采工艺技术：为达到煤层气井的连续排采和稳定生产，探索出以控制井底压力为主的煤层气井排采工艺技术。该项技术主要包括：排水采气工艺、排采设备流程、排采工作制度、排采自动监控、井底压力控制；

    煤层气低压集气工艺技术：根据煤层气井井网间距小、单井产量低、井口压力低、井口压力差异大等特点，探索出了一套煤层气低压集气工艺技术。主要包括：集气方式、集气工作压力、工作压差控制、穿越工程、除水与防腐等。

    目前该技术已在晋城煤业集团大力推广，在寺河、成庄、郑庄、胡底井田，已施工煤层气地面抽采井400多口，在潞安矿区开始进行煤层气地面预抽工程的施工。2006年6月在晋城召开了全国煤矿瓦斯治理会议，国家发改委已将煤层气采前地面预抽确定为矿井瓦斯治理的主要手段之一，并进行推广。