■ 黃孝波/汪恩滿

（1.江西省煤田地質(zhì)勘察研究院，南昌 330001；2.江西省頁巖氣研究院，南昌 330001；3.中國國土資源經(jīng)濟(jì)研究院，北京 101149）

江西省煤層氣開發(fā)利用存在的問題及建議

■ 黃孝波1,2/汪恩滿3

（1.江西省煤田地質(zhì)勘察研究院，南昌 330001；2.江西省頁巖氣研究院，南昌 330001；3.中國國土資源經(jīng)濟(jì)研究院，北京 101149）

江西省煤層氣（煤礦瓦斯）開發(fā)利用中存在如下問題：基礎(chǔ)研究工作薄弱，研究不夠深入；地質(zhì)條件復(fù)雜，開發(fā)難度大；煤層氣資源估算值偏低；礦業(yè)權(quán)設(shè)置不合理；瓦斯利用困難；政策與制度不完善。江西省煤層氣（瓦斯）開發(fā)利用建議：加強(qiáng)基礎(chǔ)地質(zhì)研究，加大經(jīng)濟(jì)投入；加強(qiáng)政策引導(dǎo)，調(diào)動(dòng)瓦斯勘探開發(fā)的積極性；完善煤層氣（瓦斯）配套人員與設(shè)施；加強(qiáng)礦業(yè)權(quán)管理，合理劃分礦業(yè)權(quán)。

煤層氣；開發(fā)利用；問題；建議；江西

0 引言

煤層氣是一種以甲烷為主的，主要以吸附態(tài)賦存在煤層中的自生自儲(chǔ)的非常規(guī)天然氣[1-3]。煤炭是我國的能源主體，預(yù)計(jì)到2050年，煤炭仍占50%以上，全國的煤礦重大事故中，近70%是由瓦斯造成的，是煤礦安全的第一殺手[4-5]。

美國、加拿大、澳大利亞、德國等國家的煤層氣勘探開發(fā)利用技術(shù)世界領(lǐng)先，在強(qiáng)有力的政策與經(jīng)濟(jì)支持下，煤層氣產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，在能源結(jié)構(gòu)中占有重要的位置[6-8]。我國的沁水盆地、鄂爾多斯盆地東緣、阜新盆地以及鐵法盆地是煤層氣開發(fā)最為成功的地區(qū)。這些盆地煤層氣的成功開發(fā)在于國家大量的科研與經(jīng)濟(jì)投入，“十五”、“十一五”、“十二五”連續(xù)三個(gè)五年的科研攻關(guān)，加之地方政府的支持，煤炭企業(yè)、勘查開發(fā)單位與科研單位的高效合作，煤層氣管網(wǎng)等配套設(shè)施建設(shè)加速了煤層氣的開發(fā)利用。

相比之下，江西省煤層氣（瓦斯）開發(fā)利用的現(xiàn)狀卻不容樂觀。江西省煤層氣資源豐富，全省煤層氣資源量168.46×108m3，三分之一以上的煤礦是高瓦斯煤礦，多次發(fā)生重大煤炭瓦斯事故。因此，加強(qiáng)江西省煤層氣（瓦斯）的研究開發(fā)十分必要。

1 江西省煤層氣開發(fā)利用概況

江西省煤層氣（瓦斯）研究工作起步較早，1966年英崗嶺煤礦開始嘗試瓦斯井下抽放，1977年起，豐城礦務(wù)局在坪湖、新建、八一和尚一井開始進(jìn)行井下瓦斯抽放，并在1982-1984年建立了井下瓦斯利用工程；1983年，焦作礦業(yè)學(xué)院組織全國地勘單位和科研院校開展了全國煤巖與瓦斯突出礦井地質(zhì)調(diào)查工作，江西省作為高瓦斯礦井省份之一參與此次調(diào)查工作。

1994年1月-1996年9月，江西省煤炭廳與中國石油天然氣總公司合作，施工了江西省第一口煤層氣試驗(yàn)井（曲試1井），完井井深1038m，采用洞穴完井工藝，測試含氣18.33m3/t，穩(wěn)定產(chǎn)氣量150m3/d。

1996年11月-1999年1月，江西省煤炭工業(yè)廳、煤炭部、中國煤田地質(zhì)總局、江西省計(jì)委等單位共同出資，施工完成了第二口煤層氣試驗(yàn)井（贛試2井），包括氣測錄井、測井、試井、固井、射孔壓裂和排水試氣，完井井深863m；測試含氣層3層，B4含氣量17.46m3/t，穩(wěn)定產(chǎn)氣量為600-1100m3/d。

2010-2011年，江西省發(fā)改委、江西省能源局、江西省煤田地質(zhì)勘察研究院與安徽理工大學(xué)共同編制了江西省煤礦瓦斯地質(zhì)圖以及江西省萍鄉(xiāng)、高安、新余、豐城、樂平礦區(qū)的瓦斯地質(zhì)圖及說明書，對(duì)江西省的礦井瓦斯有了一個(gè)宏觀了解。

2012-2013年，中聯(lián)煤層氣公司與江西省煤田地質(zhì)局綜合普查大隊(duì)在豐城—花鼓山一帶實(shí)施了煤層氣勘查物探工作，與江西省煤田地質(zhì)局195地質(zhì)隊(duì)在該區(qū)施工了三口鉆井，已完成鉆探與固井，正進(jìn)行下一步工作。

江西省瓦斯利用較好的有豐城礦區(qū)和樂平礦區(qū)。豐城礦區(qū)安裝了6臺(tái)瓦斯發(fā)電機(jī)組，發(fā)電功率6000kw，其中石上井田1礦瓦斯供給當(dāng)?shù)鼐用袷褂?，坪湖礦區(qū)、新建礦區(qū)、曲江礦區(qū)的煤層氣供瓦斯發(fā)電站使用，豐城礦區(qū)的部分瓦斯也輸送給工業(yè)園用于燒制精品陶瓷。樂平礦區(qū)的沿溝煤礦、涌山煤礦瓦斯?jié)舛容^低，由于低濃度瓦斯發(fā)電技術(shù)成熟，現(xiàn)已建立低濃度瓦斯發(fā)電站。

2 存在的主要問題

2.1 基礎(chǔ)研究工作薄弱、研究不夠深入

(1)工作缺乏系統(tǒng)性。江西省煤層氣雖然經(jīng)過多年的礦山開采瓦斯抽放，但都是針對(duì)所要開采的煤層和小范圍區(qū)塊進(jìn)行研究，沒有系統(tǒng)深入地研究；地面勘探工作則較少，特別是物探工作、煤層氣試井很少，對(duì)煤層氣的富集規(guī)律和開采條件研究不夠深入，對(duì)“甜點(diǎn)”認(rèn)識(shí)不深，導(dǎo)致目前的勘探與試采工作效果不佳、投資煤層氣項(xiàng)目收益不高。

(2)深部煤層氣資源研究程度低。目前江西省煤層氣研究深度一般都在-1200m以淺，對(duì)于深部煤層氣資源研究程度很低。深部煤儲(chǔ)層由于溫度與壓力增大，較淺部煤層氣賦存規(guī)律有較大的差異：一方面，埋深加大使儲(chǔ)層溫度升高，不利于氣體吸附；另一方面，埋深加大使儲(chǔ)層壓力增大，氣體吸附能力增強(qiáng)；再者，埋深加大，煤層趨于致密，對(duì)深部煤層氣賦存規(guī)律與資源前景知之甚少。

2.2 地質(zhì)條件復(fù)雜，開發(fā)難度大

(1)煤層破碎，煤層氣難以開采。煤層氣地面開采難度大直接影響江西省煤層氣產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。由于地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜、煤層厚度變化大、煤巖各向異性明顯、構(gòu)造影響使煤層破碎嚴(yán)重等原因，導(dǎo)致地面開采難度大，主要表現(xiàn)在煤層不穩(wěn)定、煤層松軟破碎、軟分層多，導(dǎo)致定向鉆進(jìn)難度大、壓裂效果不明顯、裂縫閉合快、煤粉封堵管道現(xiàn)象嚴(yán)重。

(2)瓦斯含量“高中有低、低中有高”，預(yù)測難度大。江西省地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，巖漿活動(dòng)頻繁，導(dǎo)致煤層氣資源預(yù)測難度較大，呈現(xiàn)出“高中有低，低中有高”的現(xiàn)象。如贛南煤田總體上為低瓦斯煤田，但是信豐幾個(gè)煤礦又是高瓦斯礦井；又如萍鄉(xiāng)礦區(qū)白源井田周邊都是高瓦斯礦井，白源井田按照高瓦斯礦井建設(shè)，結(jié)果證實(shí)為一個(gè)低瓦斯礦井，浪費(fèi)了大量的建設(shè)費(fèi)用；而楊橋礦區(qū)宜萍井田周邊區(qū)總體上為低瓦斯礦井，宜萍井田按照低瓦斯礦井建設(shè)，結(jié)果卻是高瓦斯礦井，投資方不得不進(jìn)行礦井改造，浪費(fèi)了大量的資金和時(shí)間。

2.3 煤層氣資源估算欠合理

(1)資源估算值偏小。目前煤層氣資源儲(chǔ)量計(jì)算大都是針對(duì)可采煤層（厚度大于0.6m，硫分含量小于3%，灰分小于40%），而不可采煤層中的煤層氣資源量并未計(jì)算，導(dǎo)致勘探計(jì)算的煤層氣資源量低于實(shí)際資源量。美國曾在巖溪地區(qū)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，先單獨(dú)開采可采煤層的煤層氣，之后再連通不可采煤層，共同開采，結(jié)果證明35%的煤層氣來自不可采的薄煤層，使巖溪區(qū)塊的煤層氣從邊緣經(jīng)濟(jì)效益轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂猩虡I(yè)開發(fā)價(jià)值的區(qū)塊。另外，煤層圍巖中的煤層氣資源更不可低估，1985年陽泉礦務(wù)局對(duì)12處礦井進(jìn)行瓦斯來源分析，結(jié)果證明只有23%-35%的瓦斯來自煤層本身，65%-75%的瓦斯來源于圍巖。

(2)資源量估算地面與井下標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一。現(xiàn)在的煤礦生產(chǎn)中，一般只是通過通風(fēng)量與瓦斯?jié)舛冗M(jìn)行瓦斯含量預(yù)測，與地面煤層氣含量檢測存在較大的誤差，使瓦斯資源量的計(jì)算結(jié)果偏差較大。到底哪種方法更可靠，如何正確地進(jìn)行煤層氣（瓦斯）資源量的估算，也是一個(gè)值得思考的問題。

2.4 礦業(yè)權(quán)設(shè)置不合理

煤層既是煤炭資源的主體，又是煤層氣資源的儲(chǔ)層載體。目前礦業(yè)權(quán)設(shè)置往往是煤炭資源礦業(yè)權(quán)和煤層氣礦業(yè)權(quán)歸不同的企業(yè)所有，雖然有相關(guān)規(guī)范與文件規(guī)定先采氣、后采煤，但是由于采氣周期長，短期內(nèi)不能完全抽放煤層中的瓦斯氣體而影響了煤礦生產(chǎn)進(jìn)度；另外，煤層氣的地面開采需要進(jìn)行鉆探與壓裂工作，鉆孔封孔質(zhì)量直接影響到煤礦的安全生產(chǎn)，煤層壓裂破壞了煤層的穩(wěn)定性和完整性，給煤炭開采帶來困難。這些矛盾導(dǎo)致了煤炭資源礦業(yè)權(quán)和煤層氣礦業(yè)權(quán)所屬企業(yè)之間協(xié)調(diào)困難，采煤與采氣互相干擾。

2.5 瓦斯利用困難

江西省地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜、煤層不穩(wěn)定、煤巖煤質(zhì)變化大，導(dǎo)致井下抽放出來的瓦斯?jié)舛炔环€(wěn)定，時(shí)高時(shí)低，對(duì)燃燒技術(shù)要求較高，利用困難。由于缺少配套的煤層氣輸送管網(wǎng)，煤礦抽采出來的瓦斯就地使用，多余的氣體直接排放到空氣中，不僅造成了大量的資源浪費(fèi)，而且增加了溫室氣體的排放量。

2.6 政策與制度不完善

(1)缺乏統(tǒng)一管理與部署。國家與地方政府關(guān)于煤層氣發(fā)展規(guī)劃及相關(guān)的法律法規(guī)相對(duì)滯后，資源勘探開發(fā)缺乏系統(tǒng)性，進(jìn)入煤層氣勘探領(lǐng)域的單位（部門）互相封閉信息和資料，各自規(guī)劃，存在搶地盤、占區(qū)塊的現(xiàn)象，導(dǎo)致布局上不合理、隨意而無序。江西省的煤層氣區(qū)塊大部分被個(gè)別央企占有，但是勘探投入很小，進(jìn)展緩慢，登記面積過大，影響其他單位進(jìn)入勘探研究，阻礙地方企業(yè)單位的積極性，降低了全省煤層氣研究開發(fā)的發(fā)展速度。

(2)缺乏激勵(lì)措施。由于缺乏有效的激勵(lì)措施，礦山企業(yè)很少招聘瓦斯地質(zhì)專業(yè)技術(shù)人員，對(duì)瓦斯地質(zhì)特征了解不多（有的礦山管理人員把瓦斯涌出量當(dāng)作瓦斯含量，顯然不符合規(guī)范），對(duì)瓦斯賦存規(guī)律知之甚少，導(dǎo)致了不能準(zhǔn)確地預(yù)測瓦斯，容易造成事故，也是對(duì)煤層氣資源的浪費(fèi)。

3 建議與對(duì)策

3.1 加強(qiáng)基礎(chǔ)地質(zhì)研究，加大經(jīng)濟(jì)投入，加強(qiáng)利用技術(shù)攻關(guān)

建議加大基礎(chǔ)地質(zhì)研究投入，加強(qiáng)煤層氣的富集規(guī)律、儲(chǔ)層物性、開采技術(shù)要求等的研究，做好煤層氣“甜點(diǎn)”預(yù)測工作，降低鉆探投資的風(fēng)險(xiǎn)。根據(jù)國外經(jīng)驗(yàn)[9]，煤田中煤層氣資源的高滲有利區(qū)（即甜點(diǎn)）一般只占含煤面積的10%左右，這10%的面積賦存著80%的可采儲(chǔ)量，因此，“甜點(diǎn)”預(yù)測可以減少工作的盲目性。充分利用現(xiàn)有的人力、物力、財(cái)力，設(shè)立科研攻關(guān)項(xiàng)目，解決煤層定向鉆進(jìn)技術(shù)難題、構(gòu)造煤層壓裂技術(shù)難題、低滲煤儲(chǔ)層瓦斯抽放技術(shù)難題等；詳細(xì)地進(jìn)行煤層氣資源調(diào)查工作，注意薄煤層、高硫分、高灰分煤層中的煤層氣資源、更加應(yīng)該關(guān)注煤層圍巖中的煤層氣資源。

設(shè)立低濃度瓦斯利用技術(shù)專題，學(xué)習(xí)其他礦山企業(yè)的瓦斯利用成功經(jīng)驗(yàn)，開展瓦斯提純技術(shù)、低濃度與不穩(wěn)定濃度瓦斯發(fā)電技術(shù)攻關(guān)，可以在礦區(qū)附近將煤層氣（瓦斯）液化后供給當(dāng)?shù)氐某鲎廛囀褂?，低?%的瓦斯經(jīng)過膜分離、變壓吸附、真空變壓吸附后濃度可以達(dá)到30%以上，可以用于民用及鍋爐燃燒，二級(jí)提純以后濃度可以達(dá)到90%以上，可以更大范圍地使用，實(shí)踐證明瓦斯的提純使用是經(jīng)濟(jì)的。

3.2 加強(qiáng)政策引導(dǎo)，調(diào)動(dòng)瓦斯勘探開發(fā)的積極性

建議國土資源管理部門授予有資質(zhì)的國有地勘單位煤層氣探礦權(quán)，調(diào)動(dòng)其積極性，使其主動(dòng)參與到煤層氣的研究、勘探與開發(fā)中去，同時(shí)鼓勵(lì)民企甚至外企的技術(shù)力量和資金參與煤層氣資源勘探開發(fā)。

從政策上和資金上鼓勵(lì)支持煤炭企業(yè)進(jìn)行瓦斯的抽采利用，可大大減少因礦業(yè)權(quán)糾紛導(dǎo)致的一些問題，把瓦斯抽放利用率當(dāng)作煤炭企業(yè)年度考核的重要指標(biāo)，獎(jiǎng)勵(lì)先進(jìn)，批評(píng)落后。建議國家與地方政府共同協(xié)商煤層氣開發(fā)事宜，統(tǒng)籌規(guī)劃，統(tǒng)一部署，鼓勵(lì)地方企業(yè)與國家大型科研單位共同開發(fā)江西省的煤氣資源；對(duì)煤層氣（瓦斯）開發(fā)利用的扶持政策應(yīng)該長期貫徹執(zhí)行，避免由于政策的頻繁變動(dòng)而導(dǎo)致一些基礎(chǔ)性工作半途而廢。

3.3 完善煤層氣（瓦斯）配套人員與設(shè)施

建議各煤炭礦山企業(yè)培訓(xùn)一批具有地質(zhì)知識(shí)背景的瓦斯地質(zhì)專業(yè)技術(shù)人員，安全礦長和地質(zhì)負(fù)責(zé)人應(yīng)起到帶頭作用，全面掌握本礦山的瓦斯特征，做好瓦斯預(yù)測、監(jiān)控與抽放，確保礦山安全。完善輸氣管網(wǎng)建設(shè)，充分利用煤礦瓦斯資源，對(duì)于煤炭資源儲(chǔ)量少的地區(qū)，可以建立煤層氣（瓦斯）液化站，使用槽車運(yùn)輸，可以節(jié)約成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。

3.4 加強(qiáng)礦業(yè)權(quán)管理，合理設(shè)置礦業(yè)權(quán)

建議除國有大型煤礦外的煤層氣礦業(yè)權(quán)應(yīng)由省國土資源廳、能源局共同發(fā)放，并鼓勵(lì)煤炭資源礦業(yè)權(quán)擁有企業(yè)申請(qǐng)煤層氣礦業(yè)權(quán)。對(duì)于煤炭資源礦業(yè)權(quán)和煤層氣礦業(yè)權(quán)不屬于同一個(gè)企業(yè)的礦區(qū)，政府部門協(xié)調(diào)資源開發(fā)程序。

原則上按照國家“先抽后采”的規(guī)定執(zhí)行。由于江西省為缺煤省份，應(yīng)優(yōu)先考慮煤炭生產(chǎn)，在不影響煤炭生產(chǎn)的前提下，統(tǒng)籌兼顧煤層氣資源的開發(fā)。井下煤炭開采之前必須進(jìn)行瓦斯抽放，確保礦山安全；煤層氣開采與煤炭開采發(fā)生沖突時(shí)，需要有明確的政府部門監(jiān)管調(diào)解，解決矛盾。煤層氣與煤炭資源開采過程中應(yīng)該明確各礦業(yè)權(quán)所屬企業(yè)的責(zé)任，明確安全監(jiān)管主體。

[1]蘇現(xiàn)波,林曉英.煤層氣地質(zhì)學(xué)[M].北京:中國礦業(yè)大學(xué)出版社,2009.

[2]宋巖,劉洪林,柳少波,等.中國煤層氣成藏地質(zhì)[M].北京:科學(xué)出版社,2010.

[3]黃孝波,李賢慶,王萌,等.煤層氣儲(chǔ)層研究進(jìn)展[J].斷塊油氣田,2012,19(3):307-311.

[4]周心權(quán),陳國新.煤礦重大瓦斯事故致因的概率分析及啟示[J].煤炭學(xué)報(bào),2008,33(1):42-46.

[5]樊九林.煤礦瓦斯事故的原因及對(duì)策分析[J].煤炭科技,2005(2):41-42.

[6]馬爭艷,楊昌明.美國煤層氣產(chǎn)業(yè)化的成功經(jīng)驗(yàn)與啟示[J].中國國土資源經(jīng)濟(jì),2007(4):29-31.

[7]鄭愛華,馮曉云,鄭曉華,等.國外煤層氣開采政策比較及對(duì)我國的啟示[J].中國國土資源經(jīng)濟(jì),2009(3):31-32.

[8]趙國泉,劉馨,桑逢云.國外煤層氣(煤礦瓦斯)經(jīng)濟(jì)政策對(duì)我國的啟示[J].中國煤炭,2011,37(1):122-126.

[9]陳信平,陳富怡,周凱凱.從經(jīng)濟(jì)效益看煤層氣勘探開發(fā)技術(shù)模式[C]//2013年煤層氣學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集.北京:中國煤炭學(xué)會(huì)煤層氣專業(yè)委員會(huì),中國石油學(xué)會(huì)石油地質(zhì)專業(yè)委員會(huì),煤氣層產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟,2013.

The Problems that Jiangxi Province Faces in Developing and Utilizing Coal-Bed Gases and Some Suggestions

HUANG Xiaobo1,2, WANG Enman3
(1.Jiangxi Institute of Coal Geology for Exploration Research, Nanchang 330001, China; 2. Jiangxi Institute of Shale Gas Investigation, Nanchang 330001, China; 3. Chinese Academy of Land and Resource Economics, Beijing 101149)

The problems that Jiangxi province faces in developing and utilizing coal-bed gases include the following: weak basic research, lack of the thorough study, complex geological conditions and being difficult to be developed, low estimated value of coalbed gases resources, unreasonable mining right setup, difficulty in the use of coal-bed gases, and poor policy and system. On account of this, this paper proposes some measures with a view to furthering initiatives in this regard. These measures lay emphasis on the following: strengthening the basic geological research; increasing financial input to promote economic development and policy leading to arouse the enthusiasm of enterprises to explore and develop coal-bed gases; training professionals and improving facilities; strengthening the management of mining rights and differentiating mining rights reasonably.

coal-bed methane (CBM); development and utilization; problem; suggestions; Jiangxi

F407.1；F062.1

C

1672-6995（2014）10-0049-03

2014-05-15；

2014-06-19

江西省煤型天然氣的地質(zhì)特征及資源評(píng)價(jià)（20133BBG70015）

黃孝波（1987-），男，江西省贛州市人，江西省煤田地質(zhì)勘察研究院助理工程師，碩士研究生，長期從事煤田地質(zhì)、非常規(guī)天然氣地質(zhì)研究與勘探工作。