淺析計(jì)算機(jī)在煤層氣開采中的應(yīng)用

章君

摘 要：近年來，我國傳統(tǒng)能源的利用比例逐漸降低，新型能源一度成為新時(shí)期的主力軍。畢竟新型能源的開采技術(shù)不是很成熟，因此新型能源的利用仍然需要一代又一代的人去研究和探索。新型能源最大的特點(diǎn)是清潔環(huán)保和安全，所以它也是新時(shí)代最為需要的能源。最常見的新型能源主要有風(fēng)能、太陽能、潮汐能，另外有一種清潔能源叫煤層氣，相較于其他新型能源而言，煤層氣的取源地較為狹窄、開采難度較大、利用層度較低，但是它的利用價(jià)值較高，煤層氣在工業(yè)中、生活中都有應(yīng)用，它可以用作工業(yè)生產(chǎn)、汽車燃料、居民供氣，故而我國也在加強(qiáng)煤層氣的開采與研究，在保證環(huán)境和安全的基礎(chǔ)上進(jìn)行開采。本文就煤層氣的開發(fā)現(xiàn)狀和開發(fā)技術(shù)進(jìn)行了簡(jiǎn)單的介紹。

關(guān)鍵詞：開發(fā)現(xiàn)狀;開發(fā)難題;計(jì)算機(jī)應(yīng)用

雖然煤層氣產(chǎn)生的排放物和天然氣有一定的相似，但是它本身仍然潛藏著危險(xiǎn)，它來源于煤炭的開采過程中，是一種極易燃爆的氣體，所以在開采過程中仍然存在較大的安全隱患。我國對(duì)煤層氣的開發(fā)研究已經(jīng)有一段時(shí)間，它的開發(fā)特點(diǎn)主要是資金投放量大、技術(shù)要求高、專業(yè)性強(qiáng)，因此，我國要加大研究力度，掌握煤層氣的開發(fā)規(guī)律。另一方面，我國煤層氣主要分布地點(diǎn)與煤炭分布地點(diǎn)基本一致，并且它的儲(chǔ)量也相對(duì)較大，所以，繼續(xù)加強(qiáng)我國煤層氣開采研究有利于我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和環(huán)境的改善。

1 我國煤層氣開發(fā)現(xiàn)狀

煤層氣的開發(fā)已經(jīng)成為我國的一項(xiàng)重要任務(wù)，首先，我們應(yīng)當(dāng)了解煤層氣的地區(qū)分布，從地理位置的角度看，我國煤層氣主要分布在晉陜內(nèi)蒙古、新疆、冀豫皖、云貴川渝四大儲(chǔ)氣地區(qū)，并且儲(chǔ)氣量最大的是晉陜內(nèi)蒙古地區(qū)，它的儲(chǔ)氣量占到全國50%左右的比例，成為我國第一儲(chǔ)氣量地區(qū);從儲(chǔ)氣量的角度看，我國煤層氣地質(zhì)資源量達(dá)到36.81萬億m3，并且占到我國總資源量的84.4%，另一方面，煤層氣的儲(chǔ)氣量與天然氣的儲(chǔ)量相當(dāng)，而且它們的作用也有相似之處，由此可見，煤層氣的利用價(jià)值可與天然氣相“媲美”。第二，我國煤層氣的開發(fā)利用與煤層氣的發(fā)展有著密切的關(guān)系，隨著近幾年科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，我國勘探發(fā)現(xiàn)的煤層氣儲(chǔ)量已經(jīng)大幅度提高，經(jīng)統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)我國開采出來的煤層氣井已經(jīng)超過3600多口，產(chǎn)量可以達(dá)到7億m3，產(chǎn)能可以達(dá)到25億m3，可以看出我國煤層氣的開發(fā)量一直在穩(wěn)步增長，雖然我國煤層氣的發(fā)展上已經(jīng)有了相當(dāng)不錯(cuò)的成績，但是我國仍然需要加大研究力度，充分利用新技術(shù)、新科技，從而使我國煤層氣開采進(jìn)入快速發(fā)展軌道。第三，隨著我國經(jīng)濟(jì)類型的不斷豐富，煤層氣的綜合利用程度也得到了提高，煤層氣用于發(fā)電是最為常見的現(xiàn)象，它可以為井筒提供暖氣、為樓房提供暖氣或冷氣、向大棚提供熱源、還可以生產(chǎn)干冰;同時(shí)，剩余的煤層氣還可以繼續(xù)利用，比如，生產(chǎn)炭黑、合成甲醇并為下游提供化工產(chǎn)品、壓縮灌裝（作為汽車、城市、工業(yè)燃料）等等。第四，目前我國發(fā)電技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟，發(fā)電形式多種多樣，但是仍然以煤電為主，這樣給環(huán)境帶來了很大的危害，而煤層氣發(fā)電是一種較為清潔的發(fā)電方式，它的裝機(jī)容量可達(dá)92萬千瓦，并且它的減排效果特別明顯，但是它的利用成本較高，不管是來自煤層氣自身的開采難度，還是來自外界其他的設(shè)備匹配上都存在利用難度。因此，煤層氣發(fā)電仍需探索。第五，煤層氣在工業(yè)中的經(jīng)濟(jì)利用價(jià)值較高，由于工業(yè)生產(chǎn)對(duì)環(huán)境要求較高，所以煤層氣更適合工業(yè)應(yīng)用。煤層氣的開發(fā)利用不僅與自身有關(guān)而且與技術(shù)以及應(yīng)用之處有關(guān)，煤層氣之所以能夠在工業(yè)中得以利用，主要因?yàn)楣I(yè)行業(yè)本身就有一定的技術(shù)基礎(chǔ)。我國煤層氣的開發(fā)現(xiàn)狀既有一定的優(yōu)勢(shì)又存在一定的問題，因此對(duì)于煤層氣的研究有必要繼續(xù)下去。

2 我國煤層氣開發(fā)中遇到的問題

我國煤層氣開發(fā)利用雖然取得一定的成就，但是在開發(fā)的過程中仍然存在一些問題。煤層氣開發(fā)不僅需要投入巨大資金，而且需要投入科研技術(shù)，科研技術(shù)成為目前煤層氣開采發(fā)展的瓶頸，因此，我國現(xiàn)行最重要的任務(wù)就是技術(shù)創(chuàng)新。所謂技術(shù)創(chuàng)新就是指創(chuàng)造新的技術(shù)和創(chuàng)新科學(xué)技術(shù)知識(shí)，技術(shù)和知識(shí)是一個(gè)有機(jī)的整體，了解技術(shù)創(chuàng)新的本質(zhì)、特點(diǎn)和規(guī)律，有助于我國技術(shù)創(chuàng)新的有效發(fā)展。發(fā)展煤層氣首先需要了解其相關(guān)書面知識(shí)，而煤層氣知識(shí)相對(duì)龐雜，所以更加需要專業(yè)人員的研究。技術(shù)創(chuàng)新的基礎(chǔ)就是科學(xué)知識(shí)的研究。另一方面，煤層氣的發(fā)展需要不斷地實(shí)踐才能見效，并且在實(shí)踐的過程中不斷地積累經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)過多次嘗試，將理論與實(shí)際相結(jié)合，繼而將煤層氣的利用推向一個(gè)新高度。煤層氣的發(fā)展還受到人為因素的影響，由于煤層氣是源于煤炭開采中，所以煤層氣的發(fā)展與煤炭有著密切的關(guān)系。首先，煤炭與煤層氣應(yīng)當(dāng)屬于兩個(gè)方面的發(fā)展，也就是煤炭的管理權(quán)與煤層氣的管理權(quán)應(yīng)當(dāng)分離，通過調(diào)查研究表明，我國現(xiàn)階段仍然存在礦權(quán)和氣權(quán)的重疊現(xiàn)象。我國在采礦和采氣的順序方面是有規(guī)定的，一般原則上先采氣再采礦，但是現(xiàn)實(shí)中卻難以執(zhí)行下去，由于我國對(duì)煤炭的實(shí)際需求量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于煤層氣的需求量，所以就導(dǎo)致了采氣和采礦順序的顛倒;又由于礦權(quán)和氣權(quán)的重疊，致使政府在管理上很難監(jiān)管到，權(quán)力的重疊使得礦權(quán)和氣權(quán)執(zhí)行不到位。煤層氣的開采難度也較大，一方面，我國煤層氣地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜、煤層較深，另一方面，我國的采氣技術(shù)和采氣設(shè)備不夠先進(jìn)，也就導(dǎo)致采氣難度進(jìn)一步加大。綜上所述，我國煤層氣在開采中遇到的問題較雜，有客觀因素也有人為因素，我們應(yīng)當(dāng)綜合考慮、全面考慮，爭(zhēng)取解決開發(fā)中遇到的問題。

3 計(jì)算機(jī)智能應(yīng)用

二十一世紀(jì)是一個(gè)智能的時(shí)代，計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用顯得尤為重要，從勘探到研究再到開采的一系列過程中，計(jì)算機(jī)發(fā)揮了很大的作用。煤層氣開采的基礎(chǔ)首先是勘探，只有勘探出來才能繼續(xù)下一步，因此，勘探技術(shù)的進(jìn)步也是煤層氣開采的一大要素。計(jì)算機(jī)能夠通過數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)精確的測(cè)試計(jì)算出煤層氣的所在位置，同時(shí)也可以結(jié)合其他地質(zhì)探測(cè)儀鎖定煤層氣具體的位置;另一方面，在開采過程中，計(jì)算機(jī)可以做好事前準(zhǔn)備工作，首先，我們必須要了解礦井的基本架構(gòu)，通過計(jì)算機(jī)可以預(yù)先繪畫出礦井架構(gòu)，比如先將井田劃分成多個(gè)采區(qū)或者是帶區(qū)，再繼續(xù)劃分成區(qū)段（區(qū)段相當(dāng)于分帶），在區(qū)段內(nèi)布置工作面，然后再切分出三條巷道（分別是回風(fēng)巷道、運(yùn)輸巷道、軌道巷道），這樣就從宏觀上把握了礦井的基本結(jié)構(gòu)，煤層氣主要走的是回風(fēng)大巷，新風(fēng)通過軌道大巷進(jìn)入軌道上山，再通過區(qū)段運(yùn)輸平巷進(jìn)入工作面并形成污風(fēng)，污風(fēng)然后通過區(qū)段運(yùn)輸回風(fēng)平巷輸出，再通過回風(fēng)上山進(jìn)入回風(fēng)大巷輸出，其中煤層氣（俗稱瓦斯）也隨之輸出。因此，計(jì)算機(jī)為煤層氣的開采做了很大的貢獻(xiàn)，計(jì)算機(jī)雖然不能直接進(jìn)入一線工作面，但是它可以間接影響煤層氣的開采。計(jì)算機(jī)還可以運(yùn)用在管理方面，煤礦管理是一個(gè)相對(duì)復(fù)雜的項(xiàng)目，不管是從煤礦本身的復(fù)雜程度看，還是從煤礦部門管理上看都存在一定的難度。所以，管理部門可以利用計(jì)算機(jī)更系統(tǒng)的了解礦區(qū)內(nèi)部組成結(jié)構(gòu)，管理者利用計(jì)算機(jī)可以明確劃分工作人員的職能，掌握到工作人員的信息，計(jì)算機(jī)還可以將煤礦情況及時(shí)匯報(bào)匯總并分析出數(shù)據(jù)信息。計(jì)算機(jī)智能管理也是新時(shí)代下的一種趨勢(shì)，所以計(jì)算機(jī)的廣泛應(yīng)用也是一種必然。

4 結(jié)論

計(jì)算機(jī)在煤層氣開采中的應(yīng)用不是一蹴而就的，它是一個(gè)循環(huán)漸進(jìn)的過程。計(jì)算機(jī)應(yīng)用的前提必須是在人們熟悉礦井的基礎(chǔ)上，這樣才能達(dá)到“知己知彼，百戰(zhàn)不殆”的效果?？茖W(xué)知識(shí)的普及也是做好煤層氣開采工作的關(guān)鍵，現(xiàn)在的時(shí)代不僅是一個(gè)技術(shù)時(shí)代更是一個(gè)知識(shí)時(shí)代，煤層氣的開采也不僅僅是知識(shí)分子的責(zé)任而是每一個(gè)在職人員的職責(zé)。因此，煤層氣的開采歸根結(jié)底是人才的培養(yǎng)，計(jì)算機(jī)技術(shù)如何得以運(yùn)用，它的關(guān)鍵之處在于計(jì)算機(jī)人才的培養(yǎng)。再者計(jì)算機(jī)技術(shù)也需要不斷地引進(jìn)高新技術(shù)，不斷推陳出新、革故鼎新，爭(zhēng)取為煤層氣的開采做好充足的準(zhǔn)備。

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