山西省煤层气开发利用现状及问题

山西省煤层气开发利用现状及问题

王爱国

（晋城煤业集团晋圣公司, 山西晋城048100）

摘要：煤层气的合理开发利用不仅能降低其对环境的危害，而且能实现良好的社会、环境、经济等效益。通过分析山西省煤层气开发利用现状，论述了煤层气开发对山西省经济发展的促进作用，讨论了目前煤层气开发利用中存在的问题，给出了相应的对策。

关键词：煤层气，经济发展，开发利用，效益分析中图分类号：P618.11

文献标识码：A

文章编号：1008-8881（2010）03-0164-02

山西省煤层气资源赋存状况

山西省２０００ｍ以浅的煤层气资源量为１０万亿ｍ３，约占全国煤层气资源总量的１／３。在六大煤田中，除大同煤田属贫甲烷区外，沁水、河东、西山、霍西、宁武等煤田均有煤层气赋存。其中，沁水煤田和河东煤田煤层气资源量最大，占全省煤层气资源总量的９３．２６％。从山西煤层气资源的分布、开采条件和资源品质分析，山西省煤层气资源具有分布集中、埋藏浅、可采性好、甲烷含量高（大于９５％）等特点。目前，

沁水、河东等煤田已登记煤层气区块面积２８３０３ｋｍ２，通过钻井勘探，煤层气探明储量７５０亿ｍ３，可采储量３９５亿ｍ３，可与美国圣胡安和黑勇士两大煤层气富集区相媲美，具备大规模开采的资源优势

1山西省煤层气开发利用现状１．１

井下抽放利用

山西省煤矿井下抽放瓦斯利用最早的是阳泉矿务局，始于１９５７年，主要采用井下穿层钻孔、顶板岩石巷道、地面钻孔和采空区抽放等方法。矿井煤层气涌出量的１／４都是依靠抽放方法解决的。近年来，

阳泉煤业集团的煤层气抽放量达到每年１．２亿ｍ３，

已经超过抚顺，居全国第一。晋煤集团公司于１９９７年在寺河煤矿开始井下抽放。寺河煤矿井下抽放采取的方式为３号煤层顺层钻孔采前预抽，抽放泵站采用水环式真空泵，抽放气体的瓦斯浓度为４０％～６０％。抽放瓦斯主要用于寺河矿区瓦斯发电厂发电。该电厂目前装机容量为５６００ｋＷ，其中包括４台４００ｋＷ内燃机组、２台２０００ｋＷ燃气轮机组，运行正常，所发电主要供寺河煤矿使用。

１．２

地面排采利用

２０世纪９０年代以来，随着美国地面开发煤层气技术的传入，我国地面开发煤层气逐步迈入产业化勘探、开发的轨道。国内外有关单位先后在河东煤田、沁水煤田开展了煤层气勘探和开发试验工作。近年来，晋煤集团公司与美国美中能源公司合作，还有中联公司、中国石油天然气总公司等单位，分别在潘庄井田、樊庄井田、柿庄井田及其周边地区施工了４０余口煤层气井。通过大量的煤田地质勘探和近几年的勘探和生产试验，基本查明了该区拥有煤层气资源量约１００Ｔｍ３，

不仅资源丰富，而且含气量高渗透山西煤炭管理１６４

收稿日期：2010-05-18

干部学院学报

作者简介：王爱国（１９７１－），晋煤集团晋圣公司工程师。

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性好，是目前我国最具实施煤层气开发的有利地区。

晋煤集团已建成４８２口煤层气井组，其中２００６年新建气井３１７口，产能突破１亿ｍ３／ａ，是我国目前最大的煤层气地面抽采井网。

中联煤层气公司和中石油均在山西省进行了煤层气开发。中联煤层气公司规划目标：２０１０年建成２～３个煤层气商业开发基地，

产能达到１０亿ｍ３／ａ。中石油华北油田分公司与山西能源产业集团合作的项目位于沁水煤田，年产煤层气２．４亿ｍ３、液化煤层气２０万ｔ。同时，以沁水煤田南部煤层气重点开发区为起点，建设如高庄－晋城－阳城－阳城县陶瓷工业园区、端氏－阳城－翼城－临汾等省内外多条煤层气输气管道。

2煤层气开发效益分析

煤层气开发利用对于缓解我国能源紧张局势、优化能源结构，减少温室气体排放、减轻大气污染，保证煤矿安全生产，以及实现我国国民经济可持续发展具有重大的现实意义。

２．１

缓解能源紧张

随着近年来我国经济的高速发展，及国际能源市场的价格波动，我国能源短缺和结构性矛盾日渐突出，迫切需要从能源安全的战略高度，实施以优质能源为主的能源发展战略，不断促进新型替代能源的研发与利用。煤层气作为天然气的重要补充，是二十一世纪新型能源，它的开发利用将有效缓解我国当前日趋紧张的能源供求局势，促进能源结构优化，从而实现我国能源、经济、环境的可持续发展。

２．２

减少瓦斯危害

据统计，自新中国成立以来，截止到２００５年６月，全国煤矿共发生一次死亡百人以上的事故１９起，死亡３１６２人。其中，

１８起源于瓦斯爆炸、瓦斯煤尘爆炸、煤尘爆炸、煤与瓦斯突出等，死亡３０５２人。瓦斯成为“煤矿第一杀手”

。煤层气的综合开发利用，通过提前预抽、边采边抽和采空区抽采，可大大降低煤矿生产中的瓦斯，从而有效驯服瓦斯这只

“老虎”。２．３

带动矿区发展

瓦斯不仅给安全生产造成重大隐患，也严重制约着煤矿开采效率，瓦斯的科学合理抽采可以从根本上解放煤矿生产力。与此同时，瓦斯的商业开发利用，能够有效延伸煤矿产业链，充分调动矿区闲余人力、物力，整合资源，促进矿区产品结构优化，和谐有序发展。

２．４

有利环境保护

煤层气的主要成分是甲烷，它是造成环境的温室效应的三种主要气体（甲烷、二氧化碳和氟利昂）之一，而我国为避免瓦斯爆炸事故，最常使用的方法就是向矿井内鼓入大量空气，把矿井中的煤层气排出放空。煤层气的开发与利用，将会大大减少温室气体的排放。另外，煤层气本身也是一种清洁能源，燃烧时仅排放少量的二氧化碳粉尘和极微量的一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化物。

3山西省煤层气开发展望３．１

山西省煤层气产业存在问题及不足

１）科技研发力量薄弱。由于国内有关院校均未设置专门学科，没有煤层气技术方面的人才储备，导致煤层气开发应用方面的专业技术人才匮乏。

基础理论存在关键性难题，目前对煤与瓦斯突出机理还没有根本认识；我国尤其是我省绝大多数煤田的地质条件比美国复杂得多，目前尚没有建立起符合我国地质条件的煤层气存储、

渗流、开发等地质理论。煤层气在勘探、生产、集输、利用等各方面都需要先进技术，尤其是勘探和生产工艺上更需要技术的不断更新。山西省煤层气资源赋存条件具有压力低、渗透率低、

饱和度低的特点以及地质变动的特殊性，而针对这些特点的勘探、生产技术和工艺却都没有突破性进展，成为制约山西省煤层气产业发展的瓶颈和关键因素。

２）资金投入少，缺乏相关扶持政策。资金不足是当前制约煤层气产业发展的重要因素之一。

煤层气产业是资金和技术密集型的基础能源产业，具有高勘探风险和高固定资产投入特征。

尽管近年来国家十分重视煤层气产业的发展，不断加大这方面的投入，但总的来说，勘探开发投入力度相对于煤层气产业发展的需求来说还远远不够。过去的１０余年间，我国用于煤层气开发的投资与美国在产业发展早期８年间投资６０亿美元相比相差甚远。目前中国每年投入的煤层气勘探费用与石油天然气的投入差距很大，远远不能满足煤层气产业发展的需要。山西省也是近几年才对省内煤层气产业有所投资，投资力度尚需加强。煤层气开发存在投入高、难度大、单井产量低、投资回收期需要６～１２年等特点，与天然气相比，煤层气产业缺乏竞争力。国家虽颁布了一些鼓励煤层气开发利用的优惠政策，但经济政策和法规还不成体系。没有形成安全管理、质量等相关的标准和法律法规体系。

目前我国还没有形成瓦斯综合利用安全管理规范及质量标准化行业标准，没有出台煤层气资源保护法规和煤层气产业监管法规，在煤层气开发利用和行业管理上无据可依，许多工作无法正常开展。

３）缺乏有力的监管措施，采煤采气主体分离。煤层气开发与煤炭、

石油勘探区块冲突逐渐显现。煤与煤层气是共伴生的关系，采煤与采气必须有机结合才能实现协调发展，否则不仅浪费资源、污染环境，而且还威胁煤矿安全。根据国务院《关于加快煤层气抽采利用的若干意见》的精神，国家提倡采煤采气一体化。但是这一规定在具体推行时，却困难重重，出现了采煤采气主体分离现象。山西省２．８万ｋｍ２的煤层气矿权被２家中央煤层气开发企业登记，约占全省含煤面积的６０％以上，几乎覆盖了全省所有煤炭规划矿区。由于煤炭矿权与煤层气矿权的分置和两种资源的开采的不协调性，就有可能造成采气和采煤不能在时间和空间上实现科学、合理、安全的一体化部署，采气的同时，破坏了煤层和顶板，破坏了采煤条件，造成资源开发总体上的得不偿失，导致煤矿安全生产无法保证。由于煤层气资源的垄断，存在开发速度缓慢的现象，制约了煤层气和煤炭工业发展。

４）煤层气利用受到限制。（１）由于缺乏配套的长输管线和相应的储存技术设备，致使开发出的煤层气与市场脱

节。（２）低浓度瓦斯的输送和利用还没有标准和规范，大量低浓度瓦斯只能稀释后排空。

（３）利用煤矿瓦斯发电入网价格低，发电企业无利可图，限制了矿井瓦斯利用。２００５年，全国煤矿瓦斯利用量占抽采量的４３％。２００６年，山西煤矿矿井瓦斯抽放量达到１６．１１亿ｍ３，利用量３．２７亿ｍ３，利用量只占抽采量的２０％。

３．２

发展山西煤层气产业的建议与对策

１）加大科技投入，提高理论研究水平。由于我国煤层气储层条件复杂，开采难度较大，这就需要政府加大科技投入，集中人力物力，进行关键技术攻关，加强煤层气勘探基础科学和开采地质的研究，鼓励对新领域的前瞻性探索，建立适合我国煤储存特点的开采技术体系，完善煤层气相关技术的行业标准和国家标准。同时强化产学研之间的结合，加强专业人才的培养。国家自然科学基金等科技项目，也要优先安排煤层气基础理论研究课题，从而加大煤层气的科技投入，以科技突破带动煤层气生产上的突破。

２）统筹管理规划。为了合理开发和利用山西省的煤层气资源，必须制定统一规划，包括开发规划、管网建设规划、

综合利用规划等。发达的天然气集输管网是煤层气发展的保障，因此必须统一规划和建设。政府应加大煤层气基础设施投资力度，同时也要对建设投资巨大的长距离输送管道和城市输气管网建设，防止盲目上马、重复建设。通过管网把资源和市场联系起来，推动煤层气的发展。为了促进煤层气的有效利用，政府需要做到统一管理。对于改烧煤层气的工业用户，政府需给予一定的补贴或贷款贴息补助，对利用煤层气发电的企业给予优惠政策。大力发展煤层气用于汽车燃料、

化工原料的下游产品开发。特别在煤层气用于汽车燃料方面，要以山西省晋城市的利用水平为基础，向山西省内各个县市辐射发展。对煤层气联合循环发电、

汽车加气站和汽车燃气改装业，政府需要统一规划并给予财政补贴。

３）加大资金投入力度，制定适宜的经济扶持政策。煤层气勘查开发投资大，开发初期阶段产气量低，生产成本高。需要政府给予煤层气勘探开发项目更宽松的税收优惠政策，减免探矿权和采矿权使用费。给予开采煤层气资源在资源税和资源补偿费方面的优惠政策，对煤炭生产企业的煤层气开发与利用实行减排补贴政策等等。此外，政府在财政预算基础上，可以适当加大煤层气产业的资金投入力度，还可以通过建立煤层气能源基金的方式来提高煤层气相关企业的资金保障。参考文献：

［１］刘翠玲，韩笑，王永胜．山西省加快煤层气产业化发展的对策［Ｊ］．科技情报开发与经济，２００９，１９（３３）．

［２］毛振西．山西省煤层气开发利用浅析［Ｊ］．山西煤炭，

２００８，２８（６）．

［３］常江林．山西省煤层气开发利用现状及若干政策建议［Ｊ］．山西能源与节能，２００２，（１）．

１６５山西煤炭管理

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