(Equipo de exploración 107 de la Oficina de Geología de Campos de Carbón del Noreste, Fuxin 123000)
Acerca del autor: Zhang Junbao, profesor, ingeniero senior de nivel investigador, dedicado principalmente a Geología de yacimientos de carbón, geología de metano de yacimientos de carbón, etc. Trabajos geológicos relacionados. En los últimos años, ha publicado 5 artículos académicos sobre metano de yacimientos de carbón y geotermia en revistas nacionales.
El 1 de marzo de 2003, la extracción a cielo abierto de metano de yacimientos de carbón y el drenaje subterráneo de metano de yacimientos de carbón en la ciudad de Fuxin, provincia de Liaoning, suministraron oficialmente gas al área urbana, logrando el desarrollo comercial del metano de yacimientos de carbón. Con base en la situación real de la minería a cielo abierto de metano en capas de carbón en el distrito de Liujia y el drenaje de gas de la mina del Grupo Minero Fukuang, se discute la situación actual y las perspectivas de desarrollo y utilización.
Minería a cielo abierto de metano de yacimientos de carbón; desarrollo comercial de extracción de metano de yacimientos de carbón en minas
Estado actual del desarrollo y utilización de metano de yacimientos de carbón en la ciudad de Fuxin, provincia de Liaoning
Zhang Junbao, he Yumei
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(Equipo 107 de la Oficina de Geología de Yacimientos de Carbón del Noreste, Fuxin 123000)
Resumen: Proyecto de drenaje subterráneo y desarrollo de superficie de metano en capas de carbón en la ciudad de Fuxin, provincia de Liaoning Fue abierto oficialmente al público el 6 de marzo de 2003. El suministro de gas ha permitido el desarrollo comercial de metano de carbón en la zona. Con base en la situación real del proyecto de desarrollo de metano de capas de carbón en la superficie en el área de Liujia y el proyecto de drenaje subterráneo de gas de Fuxin Coal Industry Group, se discutieron la situación actual y las perspectivas del desarrollo y utilización local de metano de capas de carbón.
Palabras clave: metano de yacimientos de carbón; minería a cielo abierto; desarrollo comercial
Introducción
Fuxin está ubicada en el oeste de la provincia de Liaoning, entre Shenyang y Jinzhou. . El 1 de marzo de 2003, se extrajo metano de carbón en la superficie en el distrito de Liujia, y se bombeó metano de carbón bajo tierra en el área minera de Fuxin. La escala de suministro diario de gas fue (8 ~ 12) × 104 m3 (34% CH4), terminando así en 17. Años de producción de gas a carbón para los residentes de Fuxin. La historia de , hay 6. Después de casi cuatro años de funcionamiento, demuestra que el suministro de gas es estable, seguro y fiable. El desarrollo y utilización del metano de yacimientos de carbón, representado por la extracción de metano de yacimientos de carbón (CBM) con perforación en superficie y la extracción de metano de yacimientos de carbón (cmM), se ha industrializado y ocupa el primer lugar en el país.
1 Antecedentes de la exploración de metano en capas de carbón
El trabajo geológico de metano en capas de carbón de la ciudad de Fuxin comenzó antes. 65438-0996, el Equipo 107 de la Oficina de Geología de Campos de Carbón del Noreste presentó el informe "Condiciones de ocurrencia de metano en lechos de carbón de Fuxin Coalfield" a Sino-American Coalbed Mamine Company. Sobre la base del análisis de datos y la investigación, se evaluaron las condiciones de los recursos de metano de yacimientos de carbón en la cuenca de Fuxin y se propuso el área de Liujia como un área clave para el desarrollo de metano de yacimientos de carbón.
El distrito de Liujia está ubicado en el medio del yacimiento de carbón de Fuxin, y las vetas de carbón son la Formación Fuxin del Cretácico Inferior. Según el informe del estudio de 1993, las reservas de carbón son 28195×104t, las reservas de coque natural son 6223×104t, la profundidad de entierro de la veta de carbón es de 600~1000m y el espesor acumulado máximo de la veta de carbón es de aproximadamente 98m. El carbón es principalmente carbón de llama larga. De 1998 a 2001, con inversiones del estado y de la provincia de Liaoning, el Equipo 107 de la Oficina de Geología de Yacimientos de Carbón del Noreste llevó a cabo un estudio y exploración de metano en yacimientos de carbón en el distrito de Liujia, y * * * construyó cuatro pozos de pruebas y parámetros de metano en yacimientos de carbón. Después de la prueba de drenaje, la producción diaria de un solo pozo alcanza los 6000 m3, con un promedio de aproximadamente 3000 m3, y el contenido de metano es aproximadamente del 98%, lo que indica que el área está en buenas condiciones. En 2001, el Equipo 107 de la Oficina de Geología del Carbón del Noreste presentó el "Informe del estudio de metano en lechos de carbón en el distrito de Liujia, ciudad de Fuxin, provincia de Liaoning", que fue revisado y aprobado por la Oficina de Geología del Carbón de China. Los recursos de metano de yacimiento de carbón en toda la región son 52.171×108m3, de los cuales los recursos controlados son 32.289×108m3 y los recursos prospectivos son 60.
En 2002, Fuxin invirtió en la construcción de 4 pozos más de producción de metano en capas de carbón en esta área, formando una red de 8 pozos de metano en capas de carbón. El 1 de marzo de 2003 se suministró oficialmente gas al área urbana, con un suministro promedio diario de gas de aproximadamente 2×104m3. Se logró el desarrollo comercial, lo que fue el primer caso de extracción de metano a cielo abierto en mi país.
Sistema de drenaje de metano de lecho de carbón de 2 minas
Actualmente, Fu Kuang Group posee ocho minas, incluidas tres minas con alto contenido de gas (mina Wulong, mina Qinghemen y mina Haizhou), dos minas destacadas (Aiyou Mina y Mina Wangying) y tres minas de bajo gas (Mina Yima, Mina Wulong y Mina Badaohao). Según la evaluación de 1997 realizada por la sucursal Fushun del Instituto General de Ciencias del Carbón, las reservas de metano de las capas de carbón alcanzaron 116,06 × 108 m3, incluidos 66,34 × 108 m3 en la mina Wulong, el distrito de Liujia y el pozo Haizhou, y 24,86438 + 0 × 65438 en la mina Wangying. La mina Aiyou tiene 11,98 × 108 m3, la mina Qinghemen tiene 12,93 × 108 m3, el contenido de gas es 10 ~ 12 m3/t y las reservas recuperables se calculan en base al 30% del volumen recuperable. Según el análisis de la presencia de metano en capas de carbón, la fuente de gas es suficiente.
La extracción de metano de yacimientos de carbón de Fuxin Mining Group comenzó en 1993. Se construyó un sistema de extracción y utilización de metano de yacimientos de carbón en el eje eólico sur de la mina Wangying y, en junio de 1997, se suministró gas de flúor a la planta química de Fuxin. . El "Proyecto de utilización integral del gas doméstico para residentes" fue aprobado por la Comisión de Planificación Provincial de Liaoning en junio de 2006. El proyecto comenzó a construirse en abril de 2000 y finalizó por completo el 29 de septiembre de 2006. En marzo de 2003, suministé gas a los ciudadanos de Fuxin.
En la actualidad, 6 de las 8 minas han establecido, transformado y mejorado sucesivamente sistemas de drenaje de gases superficiales o subterráneos. Cinco minas (mina Wulong, mina Aiyou, mina Qinghemen, compañía Hengda, mina Haizhou Lizhou) han construido seis conjuntos de sistemas permanentes de drenaje de gas subterráneo, y algunas minas también tienen sistemas de drenaje móviles subterráneos. El método básico de drenaje de gas es un método de drenaje integral que se centra principalmente en canales de drenaje de gas de techo alto o capas adyacentes, complementados con largos pozos horizontales en sitios de perforación altos, tuberías enterradas en goafs y otros métodos de drenaje auxiliares.
3 Estado actual de desarrollo y utilización
Fuxin tiene jurisdicción sobre dos condados y cinco distritos. Entre ellos, el distrito de Haizhou es una zona popular para obtener gas. El área de Qinghemen Beishan está a unos 45 kilómetros del área urbana y es un área independiente. Las instalaciones municipales están subdesarrolladas y hasta el momento no existe ningún sistema de suministro de gas en esta zona. El volumen real de suministro de gas en 2003 fue de 506×104m3 (CH434%, 1489×104m3), incluyendo: Planta química de flúor: 100×104m3 (CH434%, 295×65438). El volumen real de suministro de gas en 2004: 617×104m3 (CH434%, 1816×104m3), de los cuales:Planta química de flúor: 55×104m3 (CH434%)
En la actualidad, debido a la pequeña utilización , es difícil satisfacer la demanda subterránea. Cuando se requiere ventilación de seguridad, solo se puede realizar un drenaje limitado. Las minas Wulong, Wangying y Aiyou * * * extraen metano puro de capas de carbón 8,82×104m3/d, parte del cual se utiliza para suministrar gas a la Planta General Municipal de Químicos de Flúor (la Planta General Municipal de Químicos de Flúor 0,34×104m3/d, volumen de gas mezclado 10000m3/d, planta de gas municipal 65438+.
En la actualidad, la extracción de metano en capas de carbón en superficie de Liujia es principalmente para uso civil urbano, con una producción promedio de gas de (1,5 ~ 1,7) × 104 m3/d (CH). 498%). En abril de 2005, la planta de gas de Fuxin cambió de petróleo a gas. En la actualidad, alrededor de 500 taxis han cambiado a metano de carbón después de más de 1 año de funcionamiento, el efecto es muy bueno y el gas diario. el consumo es de aproximadamente 1×1,04 m3 /p>
4 Plan del siguiente paso
4.1 Planificación del gas
4.1.1 Planificación del gas urbano
Ciudad de Fuxin. Situación del consumo de gas residencial: en los últimos años, debido al desarrollo de la construcción económica urbana, los usuarios de gas en las áreas urbanas han aumentado año tras año. Según las estadísticas de Fuxin Gas Company, el consumo anual de gas ha aumentado aproximadamente un 7%. necesidades del desarrollo urbano, la planta de gas de Fuxin recopiló especialmente el consumo de gas en el área urbana de Fuxin de 2004 a 2015. Consulte la Tabla 1 para obtener más detalles.
Tabla 1 Plan de consumo de gas natural de la ciudad de Fuxin
Según la revitalización y el desarrollo de la antigua base industrial en el noreste de China La demanda de energía limpia de las industrias locales de Fuxin aumentará aún más debido a la transformación económica de las ciudades con recursos agotados. Se prevé que la principal dirección de suministro de gas de este proyecto sea la fábrica de vidrio Fuxin y la fábrica de fluoruro de Fuxin.
La capacidad de suministro de gas planificada es: metano de lecho de carbón de la mina Wangying, el sistema de drenaje del distrito de Liujia de la mina Wulong y Liujia. El sistema de minería a cielo abierto del distrito se transporta al tanque de almacenamiento de gas, una estación de transmisión y distribución de 5,4 × 104 m3, y luego se transporta a la planta general de fluoroquímicos de Fuxin y a la fábrica de vidrio de Fuxin después de la presurización, la capacidad total de suministro de gas es de 10,87 × 104 m3/d. el contenido de CH4 después de la mezcla es del 55 %, el poder calorífico es de 4680 kcal/m3, el volumen de suministro de gas diario después de la mezcla es de 19,92 × 104 m3 y el volumen de suministro de gas anual es de 19,92 × 104 m3. >4.2 Planificación del suministro de gas
4.2.1 Extracción de metano del lecho de carbón en el área minera
De acuerdo con la posición relativa de cada mina y las condiciones disponibles en el entorno, Fukuang Mining Group planea drenar el lecho de carbón. metano de la mina Haizhou Lijing, la mina Wulong, la mina Liujiaqu, la mina Wangying, la mina Aiyou y la mina Qinghemen.
Basado en el análisis de los recursos de metano de las capas de carbón, las condiciones recuperables de la mina y las condiciones de extracción de metano de las capas de carbón de Fuzhou Mining Group, y de acuerdo con los requisitos del acuerdo de suministro de gas firmado con Fuxin City Gas Company y el proveedor de gas. acuerdo para usuarios industriales, se determina El plan de construcción del proyecto es el siguiente:
Con la puesta en servicio del frente de trabajo, la capacidad total de extracción de metano de yacimiento de carbón de cada mina es de 11,69×104 m3/d, y la El gas mixto convertido es 34,4×104m3/d (34% CH4). El plan de drenaje subterráneo de metano en capas de carbón del Grupo Fukuang se muestra en la Tabla 2.
Tabla 2 Plan de drenaje subterráneo de metano de capas de carbón en el grupo Fukuang
4.2.2 Perforación en superficie para explotar metano de capas de carbón
Según el equipo 107 del Northeast Coalfield Geological Oficina del Distrito de Liujia En la práctica, de 1998 a 2002, la producción promedio de gas de un solo pozo fue de 3000 a 5000 m3/d. Se espera que se construyan 22 pozos de superficie de metano en el área de Liujia. La tasa de recuperación de metano de un solo pozo es. calculado como 3000 m3/d. El metano recuperable del lecho de carbón es 6,6×104m3/d (CH498%) y 2409×104 m3/a (CH498%) respectivamente. El número de pozos de perforación y la tecnología de terminación se ajustarán aún más de acuerdo con las necesidades reales. La vida útil prevista de los pozos de metano en capas de carbón es de 10 a 15 años. Después de 10 a 15 años, debido a las necesidades de la minería del carbón, algunos pozos de metano en capas de carbón se pueden convertir en pozos de drenaje de minas. Si el pozo está bien sellado bajo tierra, la concentración de metano prevista puede alcanzar entre el 70% y el 90%. La perforación de metano en lechos de carbón también puede durar de 5 a 20 años y puede cumplir con los requisitos de planificación de proyectos y planificación de mercado.
Además, de acuerdo con la situación actual de la minería del carbón en varias minas de producción, la construcción de perforación superficial de metano en capas de carbón se puede llevar a cabo en áreas no minadas para lograr el efecto de producir gas primero y luego extraer carbón.
5 Conclusión
Lo anterior describe brevemente la situación actual y el plan del próximo paso para el desarrollo y utilización de metano de capas de carbón en la ciudad de Fuxin. De hecho, la escala minera actual está lejos de satisfacer la demanda del mercado. Actualmente, hay alrededor de 200.000 residentes en Fuxin, pero sólo 65.000 residentes usan gas y dos tercios de ellos no usan gas. Actualmente, Fuxin Glass Factory ha completado la segunda fase del proyecto de renovación. Los tres hornos requieren un total de 32×104m3 de metano de lecho de carbón y un poder calorífico diario de 5000 cal/g. El aumento de la escala de producción no solo puede satisfacer el mercado. demanda, pero también traerá mayores beneficios económicos. También puede reducir el daño causado por el gas a la producción de las minas de carbón.