煤矿区钻探技术装备新进展与展望

我国煤层气资源非常丰富。在煤矿区,煤层气(瓦斯)开发具有增加洁净能源供给、提高煤矿安全生产保障能力、减少温室气体排放等多重效益。地面钻井开发与井下钻孔抽采是煤矿区煤层气(瓦斯)开发的基本途径,同时也是煤矿区应急救援的主要手段。本文介绍了煤矿区地面煤层气开发新技术装备,大直径钻孔施工技术与装备及井下中硬、松软煤层和岩层瓦斯抽采钻孔成孔技术与装备。在此基础上分析了在新形势下煤矿区煤层气（瓦斯）抽采钻孔成孔技术和装备发展需求,为我国煤矿区煤层气（瓦斯）钻孔成孔提供借鉴。     

江苏南部地区煤层气资源

根据江苏南部地区二叠系龙潭组煤系的分布和规模、煤矿瓦斯涌出特征、煤的产气能力、煤层的储集条件等煤层气地质条件综合研究工作，认为该区煤层气资源存在一定的勘探开发前景，对各典型含煤区块煤层气综合评价出有远景区（A类）、较有远景区（B类）和远景差区（C类）。     

镇雄县熊洞煤矿煤层气赋存特征及影响因素

镇雄县煤炭、煤层气资源丰富,充分利用熊洞煤矿煤矿瓦斯、煤层气实测资料,通过对研究区地质构造、煤层埋深及水文地质条件的分析,初步得出以古向斜轴部及压扭性断层周边煤层气含量高,运动的地下水溶解、运移甲烷,煤层气含量低,滞流的地下水封堵煤层气,含气量高的结论。建议熊洞煤矿开展煤层气勘探开发工作,获取评价参数并进一步深化煤储层煤体结构等研究。     

我国矿井瓦斯及其抽放综述

本文统计分析了近几年全国６００多对煤矿瓦斯泽出量和１００多对煤矿抽放瓦斯量的变化动态，分析了煤矿抽放瓦斯（煤层气开发）的发展趋势与前景，在此基础上结合中国煤矿的地层，构造，煤层，煤质与瓦斯赋存等特征，建议有针地必地选择２～３个条件较好的局矿进行一定规模，各具特点的煤层气综合开发工业性试验，以便取得经验推而广之，使我国煤矿井下抽放瓦斯与地面钻孔开发煤层气在“九五”期间直至２０１０年能跃上一个新台阶。     

安鹤煤田王家岭煤矿深部煤层气地质学特征

根据煤田勘探资料,参考相关的研究成果,分析论述了安鹤煤田王家岭煤矿深部勘探区煤层气地质学特征本区煤层含量气较高,煤层气资源丰富,储层压力较大,渗透性较好,水动力条件对煤层气的保存极为有利,形成水动力封闭,有利于煤层气储藏,具有勘探开发的潜力.鉴于王家岭煤矿深部区无烟煤处于瓦斯突出危险区,进行煤层气开发还具有减灾意义.     

河北省煤层气资源及其勘探开发建议

河北省煤层气资源分布总体呈现南高北低、东高西低的趋势,煤层气集中在邯峰矿区-开平煤田的NE向带状区域。通过对省内4个重点区及5个一般地区煤层资源评价,底板标高-2000m以浅的煤层气资源总量为6046．32亿m^3,可采资源量为2523亿m^3,主要分布在底板标高为-1500m～-2000m的煤层中。根据煤层气资源和煤储层物性特征,认为峰峰矿区是河北省煤层气勘查开发的有利地区。在大淑村、小屯矿等无烟煤、贫煤发育区,可实施短半径水平分支井;在煤层气富集、渗透率适当的中煤级煤地区,可以实施垂直井或井组;在高瓦斯的煤矿开拓区,可以采用三维立体的煤层气（瓦斯）抽采模式。     

煤矿区地面煤层气抽采效果评价方法探讨——以寺河煤矿某区块为例

评价煤矿区地面煤层气抽采的效果,可为煤层气后续开发和矿井开采设计提供技术依据。通过分析目前地面煤层气抽采效果评价现状,结合煤层气资源开发和煤矿安全生产对煤层气抽采效果评价的需要,提出了以煤层气含量降低率和煤层剩余气含量作为评价指标、以煤储层地质条件相近为评价单元划分原则,并在评价单元内实施一定数量检测井实测煤层剩余气含量的煤矿区地面煤层气抽采效果检测与评价方法。在煤储层地质条件划分的前提下,还提出了以煤层气含量降低率和煤层剩余气含量结果为划分依据的煤矿区地面煤层气抽采效果分级方法供探讨。该方法在晋城寺河矿某区块的应用,一定程度上证明了该套煤矿区地面煤层气抽采效果评价方法的合理性和可操作性。      

舒兰煤田水曲柳区煤层气分布规律及利用方向浅析

舒兰煤田水曲柳区煤层气在平面上富气中心分布与富煤中心一致。该区煤层气属特低丰度、中等埋深的小型煤气田。适宜井下瓦斯抽采。可在建井后,在瓦斯富集部位煤层底板岩巷中,采用钻孔抽采方式,可回收近1.8亿m3煤层气,不但提高了资源的利用率,还将减少环境污染,提高了煤矿生产安全度,具有显著的经济意义和社会效益。     

辽宁北票煤田三宝深部煤层气资源特征

依据煤田勘探及煤矿井下生产资料分析,认为北票煤田三宝含煤地层具有煤层和分散有机质（干络根）两种生气母质。煤层裂隙、断层附近以及煤层顶板砂岩是煤层气（瓦斯）储存的有利空间。煤系上部巨厚的泥岩层是天然的盖层。该区为超级瓦斯矿井就是佐证。初步估算煤层气资源应该在３０～４０亿ｍ＾３,故该区煤层气具有开发利用的潜力。     

老厂矿区煤层气勘探煤层综合对比

煤层气的勘探开发中，煤层的对比并在钻井过程中的预告是一项重要的基础工作。而只有在对勘区煤层精细对比，掌握各主要煤层、标志层的基础上，才能准确地预告主要的煤层气储集煤层。本文总结老厂煤矿区的煤层综合对比方法，并对中外合作煤层气探井FCY-LC01各主要目的煤层进行了准确预告。     

瓦斯动力学模型的研究

煤层瓦斯动力学是一门主要研究煤（岩）层内瓦斯（煤层气）运移和分布规律的边缘地球科学。笔者运用瓦斯地质的新观点来认识煤（岩）层内瓦斯运移和分布的机理,较系统地阐明了新的煤层瓦斯动力学模型,对新理论在煤矿防治瓦斯中的应用作了重点开拓,并取得了若干新进展。进而以实测煤层瓦斯动力学参数为依据,对国内外5种典型的动力模型进行数值模拟,结果表明:新的煤层瓦斯动力模型比国内外三大模型更逼近实际,为预测的矿井瓦斯变化规律以及开发煤成气资源提供了新的定量分析理论和科学方法。      

煤矿区煤层气开发部署方法

煤矿区煤层气的开发部署,受煤炭采掘规划和采掘布置的影响。基于我国目前的煤层气勘探开发现状,以晋城矿区为例,提出了煤层气开发部署原则,设计了井网优化部署方案,并进行了开发潜力及瓦斯治理效果分析。随着煤炭采掘的不断推进,煤矿区煤层气开发的地面垂直井形式会发生变化,即由起初单纯的地面垂直井转化为地面采动区井,而后可转化为地面采空区井。在地面垂直井阶段,气井连续排采10 a,累计产气量为576.44×104m3,目标煤层瓦斯含量降幅约为27.17%~51.99%。通过地面采动区井和地面采空区井阶段的瓦斯抽采,可使瓦斯抽采率进一步提高,达到有效治理瓦斯的目的。      

安鹤煤田伦掌井田二_1煤层瓦斯赋存特征研究

河南省安鹤煤田伦掌井田二_1煤层瓦斯含量高,对其进行研究对下一步煤层气的开发和矿井生产具有重要意义。根据勘探阶段资料,对二_1煤层瓦斯成分及含量的控制因素和变化规律进行了系统研究,结果表明,二_1煤埋藏深,煤层厚,瓦斯含量高,为22 m~3/t左右,瓦斯成分甲烷(CH_4)在95%以上,具有较强的甲烷吸附和储集能力,压力在0.98~2.16 MPa。二_1煤层瓦斯赋存特征主要受煤层埋深、煤厚、地质构造、围岩、顶板岩性以及排放条件等因素的控制。结合邻近生产矿井二_1煤层瓦斯的资料,预测出本区二_1煤层瓦斯突出危险性。通过对二_1煤层瓦斯赋存特征的研究,为瓦斯地质灾害的防范治理、煤层气的有效利用提供依据,降低煤矿瓦斯事故的发生,做到安全文明生产。     

六枝煤矿区化处矿井煤层气资源特征初步分析

化处矿井是六枝煤矿区瓦斯突出严重的矿井之一。主要开采7煤层。煤体自上而下形成条带状、粒状“二层”结构,由于褶曲影响,在背斜轴部煤层较厚,轴部煤层瓦斯含量高迭25．3m^3／t。本文论述了本区煤层气赋存的地质因素和控制因素,以及资源量和开发前景。     

新疆昌吉市硫磺沟煤矿三井田煤层气赋存规律分析

新疆昌吉市硫磺沟煤矿区内含煤丰富,对其煤岩特征、煤样元素含量特征及煤样瓦斯参数的详细分析表明,煤层气含量较为丰富。通过对研究区的地质构造、煤层埋深、围岩性质、水动力因素和沉积体系域等方面的具体分析研究,总结出本区具有煤层气赋存的有利条件,为煤矿的安全生产及煤层气勘探与开发提供了指导。     

我国煤矿区煤层气地面开发现状及技术研究进展

回顾了我国煤炭企业组织实施和合作开展的煤矿区煤层气勘探开发进程。经过三十多年攻坚克难、不懈努力,我国煤矿区煤层气地面开发技术研究、工程试验和产业发展均取得了可喜的成绩,不仅在山西晋城矿区首次取得国内外无烟煤的煤层气开发成功,实现了煤层气规模化商业化生产,而且在安徽淮北矿区取得了碎软低渗煤层顶板水平井开发煤层气技术的重大突破,实现了碎软低渗煤层的煤层气水平井单井的高产稳产;煤矿区采动区煤层气井开发在安徽淮北、淮南,山西晋城等矿区实现了规模化工程应用。同时,梳理总结了依托“十一五”—“十三五”国家科技重大专项项目,在煤矿区煤层气地面开发理论及技术研究方面取得的主要成果及其应用效果,包括:煤层气井密闭取心技术与设备、碎软低渗煤层地面煤层气垂直井强化增产技术、碎软低渗煤层顶板和煤层水平井分段压裂开发技术、多煤层分层控压合层排采技术、低煤阶低气含量煤层地面煤层气开发技术、煤层气井极小半径多孔旋转射流侧钻水平井技术,以及煤矿采动区煤层气产量预测技术等。在此基础上,根据全国煤矿区煤炭开采发展趋势和需求,提出今后煤矿区煤层气研究应重点关注3个方向:穿浅部采空区/采动区的深部煤层气与煤炭资源协调开发、低...     

登封煤田二1煤层煤层气赋存规律及影响因素分析

通过对大量钻孔数据和生产矿井实测资料的综合分析,基本探明了登封煤田二1煤层煤层气(瓦斯)体积含量由南向北、由浅而深逐渐增大,按照煤层气体积含量的变化及其地质背景的差异分为两大类6个煤层气地质单元;认为煤层埋深、煤层厚度、地质构造、围岩和地下水是影响煤层气赋存的主要因素,其叠加效应增加了煤层气斌存的复杂性和不均衡性;在此基础上,确定了登封煤田煤层气的富集带和排泄区,对登封煤田二1煤层煤层气资源的开发选区提供了决策依据.     

彬长矿区煤层气储层参数及开发潜力

彬长矿区煤的变质程度低,矿井瓦斯涌出量大,瓦斯治理形势日趋严峻。根据矿区地质勘查、井下及煤层气井所获得的地质资料显示,煤层气开发的主要目标4煤层厚度大,分布稳定,煤体结构好,渗透率和气含量相对较高,气含量最高可达6.29m3/t,估算煤层气资源量为132.743×108m3。依据煤层气资源丰度划分,矿区煤层气富集区总面积为87.41km2,资源量为40.06×108m3,主要分布在大佛寺井田,相对富集区主要位于胡家河井田中南部和孟村井田东部,贫气区主要位于孟村井田西部、文家坡井田。综合分析认为研究区煤层气开发地质条件相对较好,属于可以抽采煤层,大佛寺井田为地面煤层气勘探开发最具潜力的地区。     

不同结构类型煤体地球物理特征差异分析和纵横波联合识别与预测方法研究

本文以对国内外煤层气地球物理探测理论与技术研究现状进行系统回顾和分析的基础上,以淮南矿区主采煤层131煤为例,详细分析和研究了不同结构煤层的测井曲线特征及其与煤层气富集之间的关系;分析研究了多波多分量地震勘探技术在煤层气勘探中的应用基础和主要技术方法,并建立了煤层气富集区预测的测井参数门限和多波地震勘探的技术指标,首次明确指出煤层气富集区和煤矿瓦斯突出灾害区有本质不同,并在地球物理标志中有明显的分辨特征。     

淮北矿区煤层气资源及移动式抽放技术

淮北煤田位于能源缺乏的华东腹地,探明有丰富的煤炭储量,富集大量的煤层气(即瓦斯)资源,尤其4个向斜盆地,资源丰富.煤层气既是一种洁净的能源,又是威胁煤矿安全生产的一种有害气体.查明煤矿地质条件及瓦斯富集区,在工作面回采前,选用移动式局部瓦斯抽放泵站,顺煤层布置钻孔抽放瓦斯,能够解决采煤工作面瓦斯超限,消除瓦斯动力现象,且投资少,见效快.