气田矿山地质环境论文

2022-07-03

摘要:分析广西合山煤田煤层气资源开发前景,为广西合山煤层气预查项目立项提供依据。采用地质类比法,从煤炭保有资源量、煤层气含量、预测煤层气资源量和相对瓦斯涌出量、煤层气可采系数5个维度,将辽宁阜新煤田刘家区矿区和广西合山进行比对,评价合山煤田煤层气资源前景。下面是小编为大家整理的《气田矿山地质环境论文(精选3篇)》的文章,希望能够很好的帮助到大家,谢谢大家对小编的支持和鼓励。

气田矿山地质环境论文 篇1:

黄河生态文化传播推动能源行业可持续发展

【摘要】随着国家经济快速发展,生态环境越来越受到社会的广泛关注,如何处理好经济发展与环境保护的关系,由经济发展与环境保护的“两难”,向两者协调发展的“双赢”转变,成为全社会共同关注的焦点问题。黄河流域构成我国重要生态屏障,也是国家重要的经济发展地带,又被称为“能源流域”,煤、石油、天然气和有色金属资源丰富,黄河生态文化传播,对指导黄河流域能源行业可持续发展具有重要意义。

【关键词】黄河文化;生态文明;能源流域;可持续;水资源

黄河发源于青海,流经甘肃、内蒙古、陕西、山西等9省区,是中华民族的母亲河,黄河流域在我国经济社会发展和生态安全方面具有十分重要的地位,是我国重要“能源流域”和经济地带。其中,被黄河环抱的鄂尔多斯盆地,煤炭、石油、天然气储量位居全国第一。新中国成立70多年来,党和国家领导人高度重视黄河的治理和生态保护,习近平总书记将黄河生态文化建设上升到国家战略层面,通过黄河生态文化传播,引导黄河流域的能源开发行业坚持以科学发展观为统领,贯彻落实好环保优先政策,走科学先导型、资源节约型、环境友好型发展之路,推动可持续高质量发展具有十分重要的意义。

一、黄河生态文化传播对油气行业的影响

(一)新中国成立初期黄河生态保护处于“被动”状态

黄河生态文化的保护和传播,与国家生态文明建设发展紧密相连。新中国成立后,1952年10月,毛泽东同志第一次来到郑州邙山,察看黄河防汛形势,反复嘱咐“要把黄河的事情办好”。这显示了毛泽东同志明确的黄河生态保护意识。但是,饱经沧桑的中华民族百废待兴,人民生活生产物资匮乏,农业生产水平低,人们对黄河的保护意识较为淡薄,当年的首要任务是战胜粮荒、让人民填饱肚子,黄河中下游地区又是我国的粮食生产区,为了扩大粮食生产,水土资源的利用超出了黄河的承受能力。

黄河中上游的煤炭及石油开发,同样处于较低的水平,因受当年的技术水平及思想观念的限制,祖国又急需能源支撑经济发展,大干快上,产量创新高是工作的重心。石油开发过程中,基本上没有采取任何防护性措施,石油钻井队伍搬到哪里,就在原地挖个池子用来盛放钻井液,施工结束后,就地填埋,区域生态遭到破坏,废弃物产生了二次污染,资源破坏和浪费现象严重,对土壤、地下水都产生了不同程度的污染,出现“开发一片,污染一片、破坏一片”的局面,留下环保隐患。由于人们长期以来一味向黄河索取生活、生产资料及化石能源,黄河生态保护面临严峻挑战。

(二)“科学发展观”尊重人与自然和谐发展

20世纪80年代前后,国际和国内环境的变化促使我国环境保护意识不断增强。国际环境中,因发展中国家工业发展迅速,生态环境问题也暴露得非常突出,1984年12月3日,美国联合碳化公司在印度博帕尔市的农药厂发生爆炸事件,该事件导致45吨毒气外泄,近两万人死亡。在国际社会引起极大关注与恐慌,联合国多次召开会议,将碳排放、大气污染作为头等大事提出。在国内,国民经济进入快速发展期,经济发展与环境保护不够协调,部分企业缺少环境意识和社会责任感,不愿意在环境保护设备方面增加投资和加强管理,出现经常性偷偷排污现象,以牺牲和破坏环境谋求企业经济效益最大化。

针对越来越突出的生态环境问题,党和国家顺应历史潮流,吸取发达国家的经验与教训,坚决避免走西方国家“先污染、后治理”的老路。先后出台了《中华人民共和国环境保护法》以及《森林法》《草原法》等多部法律法规,大力倡导人与自然和谐发展的生态文明思想,将生态环境保护推向法制建设轨道,使黄河生态保护真正做到了有章可循,有法可依。

2003年7月,胡锦涛同志提出科学发展观思想,核心内容是“坚持以人为本,树立全面、协调、可持续的发展观,促进经济社会和人的全面发展”,按照“统筹城乡发展、统筹区域发展、统筹经济社会发展、统筹人与自然和谐发展”的要求,推进各项事业的改革和发展。胡锦涛同志就黄河治理和生态保护指示:“必须认真贯彻落实科学发展观,坚持人与自然和谐相处。”党和各级政府对生态环境的高度重视以及科学发展观的提出,使我国生态保护向着规范化、系统化、法制化、国际化迈进。

这期间,我国对重大环保事件加大打击整治力度,依法合规和环境保护意识在能源企业不断增强,更加清醒地认识到,只有走绿色发展之路,企业才能可持续发展。随着科技不断发展以及先进技术的运用,油气开发作业中采取了多项环保措施,给盛放钻井液的池子铺垫防渗布,降低污染土壤的风险,钻井过程中,对地表500米深下入表层套管,彻底與地层水隔离开来,避免污染地下水的可能。

(三)“五位一体”生态保护理念更加深入人心

党的十八大提出经济建设、政治建设、文化建设、社会建设、生态文明建设“五位一体”的总体布局,是科学发展观的进一步升华,生态文明建设纳入中国特色社会主义总体布局,将建设“美丽中国”作为奋斗目标,加大自然生态系统和环境保护力度,努力走向社会主义生态文明新时代,并于2018年3月11日将生态文明写入我国《宪法》,形成以《宪法》为纲领,以《环境保护法》为核心的总格局。

习近平总书记一直很关心黄河流域的生态保护和高质量发展,多次实地考察黄河流域生态保护和发展情况,就三江源、祁连山、秦岭等重点区域生态保护建设提出要求,2014年3月到河南兰考县调研,专程前往焦裕禄当年防治风沙取得成功的东坝头乡考察。2019年先后到甘肃、河南专门调研黄河流域生态保护和经济发展等相关工作。黄河生态保护进入了黄河生态文明建设的新时代,为黄河生态文化建设与传播指明了方向。

黄河生态文明建设以及不断完善的《环境保护法》的出台,对能源行业造成较大冲击,中国石化作为央企,肩负保护环境的重任。为了进一步加强绿色环保,成立了碧水蓝天计划。2013年至2015年,中国石化投入228.7亿元,实施了包含803个环保综合整治项目的“碧水蓝天”计划,这是中国石化史上规模最大的环保治理行动。

环保不达标绝不能生产,中国石化员工的环保理念发生了质的跨越。随着科技的飞速发展,中国石化华北石油局加快淘汰落后产能,使用更加节能环保的设备,运用架设的网电,使用电动机取代传统的柴油发动机;运用天然气发动机替代燃油发动机,起到了较好的节能减排效果。在油气井钻井施工过程中,运用“钻井液不落地”技术,让钻井液循环利用,钻井岩屑全部外运再利用,施工结束后还要种上植被,恢复地形原貌。

二、黄河流域生态保护与经济发展协调统一

黄河流域是我国重要的“能源流域”,煤炭占全国的一半以上,仅鄂尔多斯煤炭和天然气探明储量就分别占全国的1/6和1/3。鄂尔多斯盆地内石油资源量为85.88亿吨,已探明储量达15亿吨。目前,盆地年产油气当量超过7000多万吨油当量,远远超过大庆油田,成为我国名副其实的“油气老大”。

黄河流域生态保护与高质量发展已经上升到国家战略层面。如何做到既保护生态環境,又实现高质量发展,盆地内能源行业持续进行不断探索,按照“谁开发、谁保护,谁破坏、谁治理”的原则,明确矿山地质环境保护与土地复垦目标、任务、措施责任和计划等,保护草原地质环境,恢复生态环境及保护生物多样性,使被损坏的和拟损坏的土地达到综合效益最佳状态。努力实现社会经济和生态环境的可持续发展。

(一)煤炭行业边开采边复垦

2016年,在全国矿产资源规划中划定的162个国家煤矿矿区中,有58个位于鄂尔多斯盆地黄土高原,这一区域也是黄河泥沙的主要来源区。新中国成立70多年来,内蒙古头道水文站的年输沙量多年均值达到1亿吨,而潼关水文站的年均值高达9.8亿吨,黄河流域的煤矿环境治理直接影响黄河生态。

鄂尔多斯准格尔能源集团联合科研院所展开课题攻关,采取边开采、边复垦的模式,就是把开采区域的岩石、黄土,转移到已经完成开采的区域,像农民犁地一样一层层翻过去,修复过程中尊重原始地质结构,最大限度减少挖煤的破坏。同时他们还通过对多年开采后留下的露天煤矿进行了复垦,截至2018年,共完成复垦总面积达2740公顷,种植各类乔灌木6500多万株,地表植被17平方公里,植被覆盖率达85%以上,矿区复垦率达到100%。

经过多年生态建设,露天矿区生态景观焕然一新,原来沟壑纵横的地貌不见了,大部分地貌看上去和草原没啥区别。通过不断探索生态改善方法,也让煤矿企业找到了“采—复—牧—园”多元协同发展的方向,对开采后的矿区进行修复后,发展了现代农牧业,饲养了1700多头牛。2017年,准格尔能源集团申报了准格尔国家矿山公园。通过改善生态环境,带动农牧产业发展,逐步形成良性生态循环。

(二)天然气开发与大自然和谐共生

鄂尔多斯盆地蕴藏着丰富的油气资源,有着“满盆气、半盆油”说法,盆地北部丰产天然气,国内第一大气田苏里格气田,以及中国石化的大牛地、东胜气田,均处在黄河流域的环抱之中。其中,大牛地气田位于鄂尔多斯盆地毛乌素沙漠腹地,气田的开发,极易造成植被破坏、沙丘流动,给生态环境带来损失。

毛乌素沙漠距离北京较近,沙漠植被极为稀少,这里常常受到沙尘暴侵袭,直接将沙尘席卷至北京,给大气环境带来严重污染。2003年,大牛地气田正式进入规模开发后,中国石化华北石油局坚持环保优先原则,在开发过程中,力争做到“开发一片,恢复一片”,确保水土保持与植被修复。

气田钻井作业中,每年要产生几十万吨的钻井岩屑,这一直是气田开发行业最为难办的问题,2017年,中国石化华北石油局与当地政府联合,用钻井岩屑烧制城市用的环保透水砖,为气田钻井岩屑找到了最好去处,实现了企业与地方双赢。气田在开发过程中会产生大量的地层水,通过生物净化,用于钻井、压裂等施工作业,做到了循环再利用,降低了气田开发成本,每年可节省水资源50万立方米。

每年4月份,中国石化采气员工还参与当地政府组织的义务植树活动,为大面积沙漠种上绿色植被,并承包700多亩的树林。在中国石化与当地政府的共同努力下,沙漠中的植被逐年增多,种植的沙柳、樟子松等植物覆盖了沙漠。植被的增多,每年的降雨量也逐年增加,雨量增多,又帮助了植被的生长,野生动物也在增多,珍稀动物遗鸥、沙鸡经常在沙漠积水池面戏水,野兔、狐狸常常横穿气田马路。

2017年,中国石化大牛地气田累计产气300亿立方米,同年跨入国内十大气田之列。毛乌素沙漠变成了绿洲,实现了大气田开发与植被生长和谐共生。

三、弘扬黄河文化助力打赢脱贫攻坚战

黄河流域是多民族聚居地区,少数民族人口占10%左右,由于历史、自然等原因,经济发展相对落后,是我国贫困人口相对集中的区域。

习近平总书记强调:积极支持黄河流域省区打赢脱贫攻坚战,解决好流域内人民群众特别是少数民族群众关心的防洪安全、饮水安全、生态安全等问题,对维护社会稳定、助力民族团结具有重要意义。

(一)天然气开发助力当地精准脱贫

气田开发惠及当地民生是中国石化的政治责任和社会责任,秉承这一宗旨,首先让当地享受到气田开发成果,得到当地政府和人民的支持。同时也为打赢脱贫攻坚战、污染防治攻坚战做出贡献,在全国年产超过30亿立方米的十大气田中,黄河流域鄂尔多斯盆地内有4个。2015年进入规模开发的中国石化华北石油局东胜气田,位于鄂尔多斯市杭锦旗境内,2018年底至今,日产气400万立方米,基本全部在杭锦旗消化,除满足了4个液化天然气(LNG)加工生产企业外,还向当地制砖厂和玻纤厂稳定供气,并保障当地10000多户高度分散的农牧民生活用气,极大提高了农牧民生活品质。这些企业每年向当地政府上缴税款1亿余元。企业的用工基本都是当地人,有力创造了就业机会。中国石化华北石油局以及系统内施工单位,每年共计上缴给当地税收近1亿元,气田开发队伍入住当地后,给当地的酒店、餐饮及相关服务业注入极大活力。2019年,杭锦旗天然气产业给地方带来的财政收入占该旗总收入的10%以上。2012年之前,杭锦旗是国家级贫困县及内蒙古自治区贫困县。东胜气田的开发,为地方经济腾飞做出了重要贡献,2018年8月,杭锦旗全面退出了贫困县行列。

(二)为黄河流域经济带输入清洁能源

中国石化华北石油局开发的大牛地气田位于陕西与内蒙古交界处的毛乌素沙漠,2005年实现了向北京供气,为绿色奥运做出了贡献。2007年5月,大牛地气田成功向郑州供气,日供气量逐年增加到70万立方米,截至2020年3月初,累计向河南郑州供气14亿立方米。满足了民用及加气站消费,支持了郑州“煤改气”工程,为改善河南空气质量做出了贡献。

2010年,中国石化建成了榆林至山东济南的输气管道,源源不断向黄河流域沿岸输入清洁能源,截至2019年底,累计输入气量300多亿立方米。满足了鲁、豫、蒙等大华北地区上亿户居民的生活用气,成为中国石化重要的资源战略阵地之一,为能源清洁使用,建设“美丽中国”做出了积极贡献。

2018年,大牛地至东胜气田建成联通两大气田的输气管道,实现了两气田的互通互输,并通过地方企业建成的输气管道,向宁夏银川一大型发电企业供气,改变了长期使用煤炭发电的历史,对保护大气环境发挥了积极作用。

2018年11月15日,中国石化鄂尔多斯—安平—沧州输气管道一期工程正式投用,日输气能力可达1000万立方米。鄂安沧输气管道工程是国家“十三五”规划的大型能源项目,全长2293公里,设计年输气能力达到300亿立方米,最大日输气量9000多万立方米。这条管道西起陕西神木,东至河北沧州,途经内蒙古、陕西、山西、河北、河南,主供资源为中石化华北石油局常规天然气、陕晋两省煤层气等。项目建设对沿途所经省市的经济发展有积极的带动作用,是落实国家发展低碳经济、治理大气污染、调整能源结构相关政策的重大举措。

(作者为《中国石化报》驻华北石油局记者站副站长)

编校:王 谦

作者:马献珍

气田矿山地质环境论文 篇2:

以相对瓦斯涌出量为刻度值评价煤层气资源初探

摘 要:分析广西合山煤田煤层气资源开发前景,为广西合山煤层气预查项目立项提供依据。采用地质类比法,从煤炭保有资源量、煤层气含量、预测煤层气资源量和相对瓦斯涌出量、煤层气可采系数5个维度,将辽宁阜新煤田刘家区矿区和广西合山进行比对,评价合山煤田煤层气资源前景。可采煤层气资源量计算系数的确定,一般采用国内外的经验数据40%,阜新瓦斯相对涌出量较高平均为26.06m3/t·d,合山平均为23.06m3/t·d,是阜新的88.49%,类比分析合山的煤层气可采资源量系数为35.40%,预测合山煤层气资源量为63.498×108m3,估算合山可采煤层气资源量22.478×108m3,比阜新多6.158×108m3。利用开采煤矿相对瓦斯涌出量作為可采煤层气资源量计算系数的刻度值,是本研究的创新点。其效果如何,有待今后进一步研究和验证。总之,本研究表明合山煤田具备勘查开发煤层气的可能性。

关键词:合山煤田;阜新煤田刘家区;相对瓦斯涌出量;地质类比法

煤层气的开发利用对保障煤矿安全生产、增加天然气供应具有重要意义[1]。我国是开展煤层气开发利用较早的国家之一。1952年,辽宁抚顺矿务局利用矿井瓦斯抽放的方法开发利用煤层气,50年间,从矿井中直接抽放煤层气近40×108m3,其中50%~80%的煤层气得以利用[2-4]。辽宁阜新煤田刘家区为高瓦斯矿区,正规勘查、商业化开采煤层气已经具有20多年历史,积累了丰富的煤层气技术经济资料[5-7]。合山煤田探明储煤面积约260km2,煤炭资源量6.7亿t,占广西全区的1/3以上,是广西最大的煤田,累计产煤约1亿t。目前,合山煤田中浅部煤层已基本采空,里兰、河里等大部分矿井老化,实施关闭,合山市的煤炭资源也随矿井的老化逐渐枯竭[8,9]。合山煤炭资源的枯竭给全市经济社会发展带来了极大影响。本文采用地质类比法,从“煤炭保有资源量、煤层气含量、预测煤层气资源量和相对瓦斯涌出量、煤层气可采系数”5个维度出发,对比合山、阜新煤田煤炭与煤层气,研究合山煤田煤层气的资源特征及勘查和开发前景,评价合山煤层气资源的潜力,为探讨开发绿色清洁能源,为广西合山煤田煤层气预查项目立项提供重要依据。

1 合山煤田地质概况

合山煤田为一走向北北东,向东突出的弧形向斜构造[10-13],向斜南北长约30km,东西宽6~12km,面积约300km2。向斜西翼平缓,倾角12°~20°;东翼较陡,甚至存在直立和倒转,倾角19°~90°,构成不对称向斜。断裂不发育,多为高角度逆断层,主要分布在东翼并且切割破坏了含煤地层。

含煤地层为上二叠统合山组煤系(P3h),主要由灰岩、隧石灰岩、生物碎屑灰岩组成,夹少量铝土岩,厚110~207m。含煤6~8层,可采1~3层。四煤和三煤下层为本区主要可采煤层,可采总厚度3.68m,煤层结构复杂,煤层层位稳定。属高灰、高硫的贫煤。

合山煤田的主要可采煤层是四煤层。煤的坚固性系数f值在0.7~0.8,煤层瓦斯择放速度[ΔP]=3~7,k=6~20。据20世纪80年代末合山礦务局资料显示,各矿区每吨煤的瓦斯含量为2.7~12.1m3/t,为低~高沼气矿井,属于非突出型。

瓦斯成分以甲烷(CH4)和氮气(N2)为主。浅部矿井属于瓦斯风化带(氮气带),故煤层中瓦斯含量不算太高;中~深部矿井如里兰矿等瓦斯涌出量大(见表1),成为高沼矿井。合山煤田以浅部及中部开采为主,在开采过程中,瓦斯燃烧事故时有发生。例如,里兰、河里樟村矿等曾发生过瓦斯爆炸事故,瓦斯是严重威胁合山煤矿生产安全的关键因素。

2 辽宁阜新煤田刘家区煤矿煤层气概况

2.1 勘查概况

1996年,由东北煤田地质局一〇七勘探队为中美煤层气CBM公司提交了《阜新煤田煤层气赋存条件报告》[5-7]。该报告提出,刘家区为煤层气开发重点区。刘家区位于阜新煤田中部,赋存有中生界白垩系下统阜新组煤层。1999-2001年,由国家投资,东煤一〇七队在刘家区进行了煤层气普勘探工作,共施工4口煤层气参数及试验井,经排采试验,单井日产量最高达7 000m3,平均在3 000m3左右,甲烷成分98%左右。这表明该区具有良好的煤层气开发前景。2002年,增加4口煤层气生产井,形成了8口煤层气井网,向阜新市区供气,平均每天供气约20 000m3(98%CH4),实现了商业性开发,在我国地面煤层气开采尚属首例。目前,刘家区已施工煤层气生产井28口,日供气50 000m3~60 000m3(98%CH4)。

据《辽宁省阜新市刘家区煤矿勘探报告》可知,煤炭资源储量4.4亿t。据钻孔煤心瓦斯解析,煤层气含量在7~10m3/t,刘家区煤矿尚未正式开采,缺乏瓦斯相对涌出量。据金玉明等[14]的研究可知,邻近王营矿的相对瓦斯涌出量为28.00m3/t·d,五龙矿为24.11m3/t·d,平均26.06m3/t·d。

2.2 开发概况

阜新宏地勘新能源有限公司成立于2002年10月,为全国首家专业煤层气企业、原国土资源部煤层气试点单位[15,16]。其现有28口煤层气生产井,在全国率先实现了煤层气井组商业化运行,煤层气井成功率87%,远远高于全国建井平均30%的成功率,垂直井单井平均煤层气产量全国第一、井组运行成本在同行业中较低,实现了煤层气勘探开发可持续发展。2002年至2015年,累计为全市供气2.75×108m3,现在每年供气0.2×108m3,承担了全市1/3的居民用气和80%的出租车用气,成为阜新市新的经济增长点。2006年到2015年,累计上缴税金1.25亿元;目前,每年度上缴税金达到1 200万元。此外,其每年减排二氧化碳232万t,截至目前,已累计减排二氧化碳3 016万t。

目前,大部分煤层气井入衰减期,日供气量为5.5万m3左右,平均单井日产气能力1 700~2 000m3,仍然大于国家规定的煤层气生产井可采工业气流的2倍左右。

3 对比分析

评价煤层气的主要因素有[17-19]:煤系沉积环境、煤层厚度、煤层埋深、煤岩煤类、地质构造、围岩性质及水文地质特征等。关键的煤层气资源量预测制约因素是保有煤炭资源量、煤层气含量和相对瓦斯涌出量。将合山煤田与进入商业开发16年之久的辽宁阜新煤田刘家区进行对比可知,在上述三个方面,合山与阜新大致相当(见表2)。

据蒋博宇介绍[10,11],合山煤田深度在290~350m或500m,甲烷含量达4~8m3/t;大于350m或大于500m,甲烷含量大于8m3/t。说明合山煤田煤层气在近地表部分受裂隙影响,存在气体逃逸的现象,煤层气资源含量较低,其中甲烷含量在2.7m3/t时的煤层气资源含量估算不予考虑。合山煤田最大勘查深度达1 070m,煤田深部属于高温、高瓦斯。由于水文地质条件复杂,深部尚未开采,煤层气含量高于浅部,本次评价的目标层位主要就是这些未动区,煤层气具有较好的资源量。

在阜新煤田煤层气资源含量的估算中,当煤层气含量是9.21m3/t时,为最高含量10m3/t含量的0.921倍。将合山煤田和阜新煤田进行对比,合山煤层气资源最高含量,即12.1m3/t的0.921倍为11.14m3/t,由此可以估算出合山煤田煤层气资源的含量。

煤层气可采资源量是地质资源储量的可采部分,是在现行法规政策和市场条件下,采用现有技术,通过理论估算或类比的方法估算得到的数据,是从已知煤层中可采出的煤层气总量,是确定煤层气田是否具有经济价值的重要物质基础,也是进一步确定投资规模和开发方案的重要依据,具有重大的经济意义。从国外煤层气的开采实践可知,平均采收率为30%~70%。在对阜新煤田刘家区的产能进行预测分析的过程中,因为煤层的渗透率较低,煤层气大多是以吸附状态存在的,所以在估算时平均采收率可按照40%来进行计算。

在合山煤田煤层气预查立项的调研阶段,尚不具备理论估算条件。合山煤田属于高沼煤矿,多年的开采积累了较多的瓦斯资料,本次研究试图利用开采煤矿的瓦斯涌出量,探讨与煤层气可采资源量之间的相关性。由于绝对瓦斯涌出量与吨煤产量直接相关,相对瓦斯涌出量以瓦斯涌出量和时间作为量纲。因此,采用相对瓦斯涌出量研究与煤层气可采资源量之间的相关性,可以剔除煤炭产量不同的差异。

相对瓦斯涌出量是指矿井正常生产条件下,月平均日产1t煤所涌出的瓦斯数量。实际上,煤矿的相对瓦斯涌出量不仅由采空区和采动区的采出煤炭储量贡献,还应该包含未采出(保安煤柱、不可采煤层)煤炭和其他一切气源岩(含有机质的岩层)。金玉明等[19]通过对阜新王营煤矿1992—1996年的瓦斯资料进行统计得出,全矿井年平均绝对瓦斯涌出量43.63m3/min,其中采掘区涌出瓦斯量为12.63m3/min,占矿井总涌出量的30%,而采空区和裂隙区(原文如此,应为采动区)占比约70%。总之,相对瓦斯涌出量是煤系所有气源岩中气体可采系数的一个重要参照刻度。定性地说,相对瓦斯涌出量与煤层气可采资源量具有较强的相关性。阜新和合山均属于高瓦斯煤矿,在相对瓦斯涌出量方面可用于对比,相对瓦斯涌出量较高说明煤层气易于开采。阜新煤田瓦斯相对涌出量较高平均为26.06m3/t·d,合山煤田平均为23.06m3/t·d,是阜新的88.49%,类比分析合山煤田的煤层气可采资源量系数为35.40%,估算得出合山煤田可采煤层气资源量22.478×108m3,比阜新煤田多6.158×108m3(见表3)。

中国地质调查局油气资源调查中心在实施黑龙江鸡西盆地煤炭资源枯竭矿区“原位区”1 000m以深,评价煤系气(煤层气、煤系页岩气、致密砂岩气)资源潜力项目中,施工以煤系为目的层的煤层气参数井——鸡煤参1井,排采始于2016年11月21日,截至2017年11月1日,排采346d,共产气33.37万m3,最高2 239m3/d,连续8个月以上,达到大于1 100m3/d的工业气流。新发现的产层22#煤系泥页岩气、致密砂岩气贡献了该井大部分产气量[20]。

合山组是在局限海域滨海平原或开阔海域浅海环境下形成的一套含煤碳酸盐岩系,煤层发育在滨海或浅海泥炭沼泽、潮坪泥炭沼泽以及泥炭坪沼環境中。煤层的直接顶、底板为灰岩、生物碎屑灰岩、生物礁灰岩,其对合山煤矿的相对瓦斯涌出量具有一定的贡献。同时,合山组下部的茅口组(厚400m)灰、浅灰色厚层状生物碎屑灰岩亦会有所贡献。

合山煤层气勘查可以气热兼探。合山煤矿发育二叠系、三叠系地层,其含水层与隔水层交替产出,具备热储生储盖和构造条件,岩浆岩活动较为发育。具有传导和对流复合型地下热水找矿前景。煤矿开采过程中,揭露到多处地热异常(温泉),埋深在280~330m,地下水温35~36℃,水量总计大于6 800t/d,可以满足17 000人洗浴需求[21-23]。

4 结论

煤层气勘查与开采的过程中,制约因素相当多。本次研究仅从煤炭保有资源量、煤层气含量、相对瓦斯涌出量等方面考虑,用类比的方法,概略地研究合山煤田煤层气资源前景。

经过类比估算,预测合山煤田煤层气资源量为63.498×108m3,估算可采煤层气资源量22.478×108m3,比阜新煤田分别多22.698×108m3和6.158×108m3。总之,本研究表明,合山煤田具备勘查开发煤层气的可能性,可以作为广西合山煤田煤层气预查项目立项的重要依据。

煤矿相对瓦斯涌出量是采动区、采空区所有气源岩的贡献,将其作为评价煤层气资源量的重要参数,可以避免勘查评价阶段,只能将参与估算的煤层资源量作为估算煤层气的局限性,是本次研究的创新尝试。相对瓦斯涌出量是煤矿实际开采过程中获取的,主要用于界定瓦斯的危害烈度,尚无用于评价煤层气资源量的报导。我国为加快推进煤炭领域供给侧结构性改革,要求化解淘汰过剩落后产能。据2018年李克强总理政府工作报告,“五年来(2013~2017年),退出煤炭产能8亿t[24]”;2016年12月国家发展改革委、国家能源局在《煤炭工业发展“十三五”规划》中提出,“十三五”期间化解淘汰过剩落后产能8亿t左右。大量关停的煤矿,不同程度地遗留有煤炭资源量,依据相对瓦斯涌出量是快捷评价这些关停煤矿煤层气资源量的一种技术方法,具有一定的创新意义,可以达到以最小的地质投入,达到最大的地质成果。

合山煤矿矿井中,已知有36℃的热水出露,可以与煤层气共同勘查,建议在预查工作中施工23个气热兼探先导孔,大致了解气热资源赋存特征。

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作者:张福强

气田矿山地质环境论文 篇3:

分析绿色矿山建设的环境合规性风险及对策建议

【摘  要】矿山开采是我国重要的能源工作之一,在矿山建设和开采过程中,环境污染问题已经成为人们重点关注的问题,在可持续发展理念下,还需要加强建设绿色矿山,注意保护矿山的环境,保证环境合规性,才能更好的保证未来和谐发展。因此本文首先分析了绿色矿山建设的环境合规性风险,然后对解决风险的对策进行探究,以供参考。

【关键词】绿色矿山建设;环境合规性;风险与对策

引言

早在21世纪初,我国就提出了“绿色矿山”概念,对传统意义中的高耗能、以牺牲环境为代价等矿山开发模式提出了质疑。在绿色矿山理念中,对环境保护的重视度更高,所以绿色矿山建设过程中,需要更加重视节能减排、技术创新、综合利用、规范管理、依法办矿等原则,并且做好技术指导,更好的保证绿色矿山环境的合规性,减少绿色矿山的风险,安全、环保采矿。

1.绿色矿山建设的环境合规性中存在的风险

在绿色矿山建设过程中,注重矿山环境的合规性十分重要,以下针对绿色矿山建设的环境合规性风险进行具体分析:其一,制度落实不到位。在绿色矿山环境建设当中,需要严格遵循相关制度建设合规性环境,而常见的环境建设制度主要为环保三同时制度和水土保持三同时制度两种,但是在当前的绿色矿山建设当中,这两种制度的落实情况均存在一定的问题。首先,环保三同时制度落实过程中,很多绿色矿山建设项目没有正确履行環境评价程序,一些矿业公司更是忽视了环境评价许可程序的重要性,在排土场范围、增加生产设备、规模变化等情况的时候,都没有严格按照相关规章制度来执行,导致出现环境合规性风险。此外,绿色矿山项目建设竣工后,没有及时进行环保验收,导致在矿山经常出现矿山建设完工但是环保设施尚未建设完成的情况,甚至在环保设施没有建设完成之前,部分矿山已经投入使用,与环保三同时制度严重不符,不利于环境保护的推行。其次,水土保持三同时制度落实过程中,相关企业和部门没有及时更新或者办理水土保持许可证,这就导致当矿山开采利用时出现生产活动变化而导致需要修改水土保持方案的时候,很难及时上报和落实,违背了水土保持三同时制度。同样的,在竣工验收过程中,也忽视了水土保持的验收,导致水土保持工作出现问题。其二,土地复垦工作、矿山地质环境治理恢复工作不足。矿山开采和利用过程中,土地和地质都会受到一定的影响,需要及时更新或者办理土地复垦许可证,并且做好矿山地质环境的治理和恢复。但是当前绿色矿山建设过程中,很多企业忽视了土地复垦工作、矿山地质环境治理恢复工作,导致土地复垦工作、矿山地质环境治理恢复工作落实不足,也没有严格按照相关规定及时更新,影响环境合规性。

2.绿色矿山建设的环境合规性中解决风险的对策

了解了绿色矿山建设的环境合规性风险之后,相关部分还需要结合当前存在的风险,采取相应的解决对策,以下针对具体的风险解决对策进行分析:其一,办理相关许可证,做好环境合规性许可管理。在绿色矿山建设的环境合规性风险当中,规章制度落实不到位属于主要风险之一,所以想要更好的保证绿色矿山建设的环境合规性,还需要根据国家的相关规章制度,及时更新和办理相关许可证,并且做好环境合规性许可管理。首先,结合相关法律规定和要求,企业需要设立专门的环保部门,并且结合矿山的具体情况,制定和落实环保责任制度,将环境保护责任落实具体的工作人员身上,也能更好的保证矿山经营与绿色矿山建设更加合乎规范,提高环境的合规性。其次,企业还需设定专门负责办理和更新各类许可证的岗位,派专人负责这件事,结合国家相关制度,及时落实环境影响评价,及时更新和申领相关许可证,落实两个三同时制度。最后,建立完善监察制度。一般包括外审制度和定期内审制度,结合市场情况与企业内部情况,加强企业的自我审查,保证企业各类环境许可证、文件等合乎规范。其二,完善环境管理制度,加强日常运营环境管理。在建设绿色矿山的时候,企业还需要更加重视日常的运营环境管理,在矿山日常运作的过程中,做好环境保护工作,并且结合矿山的具体情况,制定相关环境保护制度,从土地复垦、矿山地质环境保护、水土保持、厂界噪声排放、危险废物处理、固体废物处理、废气处理、污水处理等方面入手,建立相应的环境保护档案,做好监督和管理。同时,分析当地的环保因素识别档案,包括现场运营管理合规性、危废贮存措施、环保监测频次等,然后建立更新制度和定期巡查制度,更好的落实环境保护措施。此外,还需要加强环保管理人员的培训和考核,保证工作人员环保意识到位,专业性扎实,从而更好的完成环境保护管理工作。其三,注重资源合理利用的合规性与生态保护的合规性。在绿色矿山建设环境合规性中,资源利用与生态保护是两个重要环境,企业需要结合当地的自然保护区与生态红线范围做好资源合理利用与生态保护,保证绿色矿山建设合规合法。同时矿山在开采和利用的过程中,还需要注重废石、尾矿库的再次利用,实现资源最大化利用,提升矿产资源开发利用效率与合规性。

3.结语

综上所述,在绿色矿山建设中,注重环境合规性非常重要,因此矿业企业还需要充分认识到当前绿色矿山建设的环境合规性存在的风险,分析产生风险的原因,然后通过办理相关许可证,做好环境合规性许可管理;完善环境管理制度,加强日常运营环境管理;注重资源合理利用的合规性与生态保护的合规性等方式,做好环境管理,保证环境合规性。

参考文献

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作者简介:夏永阁(1977.10--),男,河北遵化人,大学本科,工学学士,高级工程师 ,研究方向为地下矿山井巷工程、采矿工程,地下矿山测量制图。

作者:夏永阁

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