大佛寺煤礦煤層氣開采現狀及技術應用

李昔遙，祖近軒，張治倉，高 峰，劉 樂

（陜西新泰能源有限公司，陜西 彬州 713500）

大佛寺煤礦屬于高瓦斯煤礦，煤礦采掘前，可采用地面鉆采和井下瓦斯抽放兩種方法抽采煤層氣，礦井中瓦斯量可減少70%～85%。大佛寺煤礦煤層氣資源豐富，煤層厚度差很大，通透性好，已具備地面鉆采的良好條件，適合采用多分支水平井技術。當前，煤礦企業要積極響應國家政策，降低礦井瓦斯含量，提高煤礦安全生產系數，同時大力開發煤層氣資源，實現經濟效益、社會效益和環境效益的共贏。

1 大佛寺煤礦煤層氣賦存情況

大佛寺煤礦位于陜西省彬州市，主要開采4 號煤層，煤層厚度為7.50 ～9.00 m，其屬于特厚煤層。煤層構造單一，煤質較好，各煤層都是低熱變質煙煤層。4 號煤層的平均熱值為24.49 ～24.87 MJ/kg，為中高熱導率煤層。大佛寺煤礦煤層氣儲量達 51.96 億m，4 號煤層的可開采資源量為39.77 億m，其為中型煤層氣田。4 號煤層瓦斯濃度最高值為17.13 m/t，煤礦絕對瓦斯涌出量為155.49 m/min，煤礦瓦斯主要來自采掘作業面、采空區底板和頂煤層。

2 試驗分析

2.1 煤質分析和原煤紅外譜圖

煤質分析結果如表1 所示。基于傅立葉變換紅外吸收光譜儀（FTIR）對煤樣的微觀結構進行測試，結果如圖1 所示。羰基和醚氧鍵之間的氣體吸收譜帶分布在1 600 ～1 900 cm和1 000 cm的附近區域。這些充氧官能團對煤炭氧化過程的氣體產物排放有重要影響，所以它是煤炭氧化過程的主要活性基團。甲基、亞甲基在煤分子中都是相當活潑的基團，尤其亞甲基在氧化過程中很容易進行電子轉移，首先轉化成甲基，然后隨著溫度的升高變為有機氣體，煤樣的C=C 基團較為穩定，其不容易在低溫下氧化。……