(중국 연합석탄층가스유한책임회사 베이징 1000 1 1)
요약: 국발문 [2006]47 호와 국토자원부 발행 [2007]96 호문은' 먼저 가스를 채취한 후 채탄' 을 요구하고, 총괄계획, 채기와 채탄 사이의 갈등을 조정하지만, 실제 집행에는 많은 기술적 난제들이 있다. 석탄 생산 건설의 여러 단계와 생산, 기초, 계획 등 지뢰밭의 실제 상황에 따라 서로 다른 석탄층 메탄 채굴 방식과 석탄 생산 건설을 결합하는 방법을 채택하여 자원 중복, 시공 교차 등의 문제를 탐구하다. 존재하는 문제에 대해 국가 행정, 정책 조정, 기술 표준 요구 사항 등에서 지도와 조정을 제시하여 발전을 촉진하다.
키워드: CBM 과 석탄의 조화로운 발전
저자 소개: 서문군, 남자, 1962, 엔지니어에서 태어났습니다. 주로 석탄층가스 탐사, 개발 및 과학연구관리에 종사하고 있습니다. 주소: 베이징시 동성구 안외가 88 번지 (100 1 1), 전화: (0/Kloc-
Cbm 과 냉각은 조화로운 발전을위한 필수 조건입니다.
허찬인
(중국 연합석탄층가스유한책임회사, 베이징 100083, 중국)
요약: 2007 년 국토자본 96 호문은' 석탄과 석탄층가스 자원 종합 탐사 관리 강화에 관한 통지' 를 발부하며, 총괄계획을 요구하고, 먼저 가스를 채취한 후 석탄을 채굴할 것을 요구했다. 목표는 가스와 석탄 채굴 사이의 모순을 조율하는 것이다. 그러나 실제로 구현에는 많은 기술적 문제와 관념상의 오해가 있다. 이 글은 석탄 채굴의 여러 단계 (예: 생산, 인프라, 계획 등) 에 대해 서로 다른 석탄 채굴 방식과 생산 건설 방식을 결합하여 자원 지역의 중복과 시공간의 교차 문제를 해결했다.
키워드: CBM; 석탄; 조율 발전
석탄층가스는 주로 석탄층에 흡착되어 석탄과 함께 저장되는 비정규 천연가스이다. 양질의 신형 청정에너지와 화공 원료로, 2 1 세기 중국 경제의 지속가능한 발전과 저탄소 경제의 중요한 대체에너지 중 하나이다. 동시에, 그것은 또한 광산 가스의 주요 성분이며, 석탄 채굴 과정에서 유해 가스이며, 탄광 가스 재해의 근원이다.
석탄층가스와 석탄은 두 가지 독립된 광산자원에 속하며, 각각 유체와 고체 물리적 성질을 지닌 광산업에 속한다. 관련, 공동 저장, 분채의 특징에 따르면 현재 석탄층가스와 석탄 광업권이 겹치고 기업의 무질서한 경쟁 현상에 대해 국무부 국발 [2006]47 호 문서' 석탄층가스 채취 가속화에 관한 약간의 의견' 과 국발 [2007]96 호 문서' 석탄과 석탄층가스 자원 종합 탐사 채굴관리 강화' 에 관한 것이다. 따라서 현재의 실제 상황과 미래 발전 추세를 결합해 석탄층가스와 석탄의 조화 발전을 위한 메커니즘과 기술 체계를 수립할 필요가 있다.
1 석탄 및 CBM 개발 현황 및 필요성
1..1석탄 및 석탄층 메탄 개발 현황
중국은 석탄 자원의 대국 (약 5 조 T) 이다. KLOC-0/998 이후 중국의 석탄 생산량과 소비가 세계 1 위를 차지했습니다. 20 10 년 동안 전국 누적 원탄 생산량은 32 억 톤에 달하며 전국 1 차 에너지 생산과 총 소비의 79% 와 68% 를 차지했다. 중국에서는 매년 석탄 채굴로 대기로 대량의 메탄가스를 배출한다 (유엔조사에 따르면 중국의 메탄배출량은 654 억 38+094 억 m3, 전 세계 메탄배출량의 약 654.38+0/3) 로 대기오염과 온실가스 배출의 주요 원천이다. 현재 우리나라 탄광에서 고가스 광산과 석탄과 가스가 튀어나온 광산은 약 40% 를 차지하고 있으며, 탄광안전사고 중 거의 70% 의 사망은 가스사고로 인한 것으로 우리나라 탄광의 효율과 안전생산에 큰 위협이 되고 있다. 20 10 년, 전국적으로 탄광 안전사고 1403 건, 사망자 2433 명, 백만 톤 사망률 0.749 로 떨어졌다. 국제 석탄 채굴 선진국에 비해 우리나라 탄광가스 방치 상황은 여전히 심각하다 (표 1 참조).
표 1 중국 역년 석탄, 석탄층가스 생산량, 탄광 사망자 수 종합통계표
출처: 국가에너지국과 국가탄광안전감독국이 발표한 통계에 따르면.
중국은 석탄층가스 자원이 풍부하다. 전국 석유가스 자원 평가 결과에 따르면 우리나라가 2000 미터 깊이의 얕은 석탄층 가스 함유량은 37 만 500km2, 석탄층가스 총자원량은 36 조 8000 억 m3 으로 우리나라 육지 일반 천연가스 자원량과 맞먹는다. 지금까지 중국은 석탄층가스 우물 5400 여 개, 그중 석탄층가스 개발 생산정 3653 개 (그 중 직정 3590 개, 수평정 63 개) 를 건설했다. 20 10 년, 전국 석탄층가스 생산량은 85 억 3000 만 m3 에 달했는데, 그 중 탄광에서 69 억 6300 만 m3 를 채취했고, 지상 개발 석탄층 메탄1.5 억 6700 만 m3 를 채취했다.
1.2 석탄 및 석탄층 메탄 개발의 필요성
에너지 개발은 국민경제의 기초산업으로 경제의 지속적이고 신속하며 건강한 발전을 촉진하고 보장하는 데 매우 중요한 역할을 한다. 석탄은 현재 우리나라의 주요 에너지원으로 소비 구조에서 큰 비중을 차지하고 있다. 중국 경제가 급속히 발전하면서 각종 에너지에 대한 수요가 계속 증가하지만 석탄은 여전히 중국의 에너지 구조에서 가장 중요한 위치를 차지할 것이다. 석탄층가스를 개발하면 청정에너지의 공급을 늘리고 우리나라의 현재 에너지 소비 구조를 개선할 수 있다. 석탄층의 석탄층가스 함량을 효과적으로 낮추고, 광산 가스 재해를 근본적으로 통제하고 제거하며, 탄광 안전 생산의 보장 정도와 석탄 기업의 경제적 효과를 높인다. 탄광의 메탄 배출을 줄이고 온실 효과를 효과적으로 완화하다. 자원, 환경 및 사회적 혜택의 지속 가능한 발전을 실현하고, 미래의 글로벌 저탄소 경제에 대응하며, 경제 사회 발전과 생태 환경의 조화로운 발전을 위한 기본 보장이다.
중국의 전체 에너지 수요에 따르면 국가에너지국이 편성한' 국가석탄층가스' 12 5' 계획은 새로운 석탄층가스 탐사 매장량 6543.8+0 억 8000 만 m3 을 제시해 연간 생산량 6543.8+0 억 8000 만 m3 의 생산 규모를 실현하는 목표와 임무를 제시해 석탄층가스 산업의 발전 방향을 이끌었다.
표 2 중국의 총 에너지 소비 및 구성 목록
출처: 역대 중국 통계연감, 2009 년 국민경제와 사회발전통계공보.
결론적으로 석탄과 석탄층가스의 개발은 미래의 중국 에너지 공업의 중요한 부분이 될 것이다. 석탄 채굴과 석탄층가스 개발을 유기적으로 결합하여 석탄과 석탄층가스 자원의 조화로운 발전을 실현하는 것은 우리나라 에너지 공업과 국민 경제 발전에 매우 중요한 의의가 있다.
2 석탄과 석탄층 메탄 개발의 관계
2. 1 자연속성과 광권의 관계
석탄과 석탄층가스는 서로 다른 성질의 광산자원이며, 그것들은 공생공저이다. 그들의 직관적인 물질은 독립적이고 밀접하게 연결되어 있다. 그 발생형태와 개발 방식에 따라' 선채기, 후채탄' 과 석탄과 석탄층가스의 조율 개발 기술을 통해 채기와 채탄을 결합하여 합리적인 발전을 균형 있게 하고, 호혜공승을 실현하며, 기업의 종합효과를 높인다.
우리나라의 광산자원법' 과' 광산자원 탐사 블록 등록관리 관련 규정' 은 석탄과 석탄층가스를 두 가지 다른 물리적 성질 (고체와 유체) 의 독립 광산자원 관리로 나누었다. 가스층은 천연가스자원 시리즈의 비정규 천연가스로서 국가 1 급이 관리하는 전략적 석유가스 자원이며 광권은 국토자원부 1 급 승인 등록 관리를 실시한다. 석탄은 일반 고체 에너지 광산자원이며 국토자원부와 성 자치구 직할시 인민정부 지질광산 주관부에서 자원관리 권한에 따라 등록해 30km2 면적을 승인한다. 광업권의 분할과 관리로 광업권이 겹치고 석탄과 석탄층가스 탐사 개발 지역이 시간과 공간을 교차한다.
2.2 국가 산업 경영 정책 관련 요구 사항
국무원 국발 [2006]47 호 문건' 석탄층가스 (탄광가스) 채취 활용을 가속화하는 약간의 의견' 은 고가스 탄광구에서' 먼저 가스를 채취한 후 석탄을 채굴하는 것' 방침을 실시한다. 조건이 적합한 고가스 광산에서는 탄광가스 함량이 규정 기준 이하로 떨어질 때만 석탄을 채굴할 수 있으며,' 먼저 가스를 채취한 후 석탄을 채굴한다' 는 개발 절차에 따라 석탄과 석탄층가스를 합리적으로 개발할 수 있다.
국토자원부 국토자원부 [2007]96 호 문서' 석탄과 석탄층가스 자원 종합 탐사 채굴관리 강화에 관한 통지' 는 자원 탐사 과정에서 자원 종합 탐사, 평가 및 재활용을 견지해야 한다. 실제 상황에 따라 자원 관리를 강화하고 광업권 중복 문제를 적절하게 해결하다. 경제적이고 합리적인 자원 탐사 개발 절차에 따라 석탄과 석탄층의 조화 개발을 위한 관리 메커니즘을 더욱 보완하다.
국가안감총국이 발표한' 탄광 가스 추출 기본 요구 사항' 은 석탄층의 초기 돌출 깊이, 가스 함량 또는 가스 압력을 초과하는 광산은 반드시 미리 석탄층가스 사전 채취를 해야 한다고 규정하고 있다.
2.3 석탄 및 CBM 공동 개발 기술 시스템
발생 형태와 개발 방식을 보면 석탄과 석탄층의 공생, 공동 저장, 분채가 있다. 현재, 우리는 CBM 지상 개발, 광산 가스 배수 및 석탄 광산 지역의 석탄 채광의 조정을 탐구하고, 시간과 공간에서 계획을 조정하고, 미개발 지역, 광업 지역, goaf, 버려진 광산 및 기타 탄광의 CBM 추출 방법을 합리적으로 배열하고, CBM 지상 개발 우물+광산 가스 배수 우물+광업 지역 우물+goaf 우물+버려진 광산 우물 최적화 조합의 기술 시스템을 형성해야합니다
석탄층 메탄 지상 드릴링, 우물 아래 석탄층을 따라 긴 시추공, 채굴구 배수를 결합한 탄광 입체배수 방법을 통해 석탄층의' 먼저 뽑은 후 채굴' 을 실현하였다. 시간상 석탄층 메탄의 지상 추출은 광산의 석탄 생산 과정과 조화를 이룬다. 공간에서는 지상 석탄층 메탄 우물의 배치가 채굴 작업면과 조화를 이룬다. 기능적으로 볼 때, 지상 석탄층가스 우물은 지질 탐사, 채전 양수, 채중 양수, 채후 양수 등에 사용될 수 있다. 석탄 기업의 탄전 지질 탐사, 탄광 자본 건설, 광산 가스 관리, 탄광 생산과 맞물려 석탄, 석탄층가스의 합리적 채굴, 광산 가스의 종합 관리를 실현하고 탄광 생산과 안전을 위해 더 잘 서비스한다.
3. 현재 주요 문제
(1) 광권 관리가 통일되지 않아 지역마다 자원이 겹치고 석탄, 석탄층가스 자원 개발의 시공간이 교차하여 기업들이 무질서하게 경쟁하고 있다.
(2) 석탄과 석탄층가스 개발은 통일된 조화 메커니즘과 기술체계가 부족하다. 국토자원부가 발행한 문서 (국토자원부 [2007]96 호) 는' 먼저 가스를 채취한 후 채탄' 을 요구하고, 기획을 총괄하고 채탄과 채탄의 모순을 조율해야 하지만, 실제 집행에는 많은 기술적 문제와 오해가 있다.
(3) 석탄 생산과 석탄층가스 개발 사이의 발전이 조화롭지 못하다. 업계의 특성과 기업의 성질은 석탄과 석탄층가스가 독립적으로 채굴되는 것을 결정하며, 개발 절차, 시간, 공간은 조율할 수 없다. 석탄층가스 자원은 석탄층에 저장되며, 석탄 채굴과 석탄층가스 개발은 필연적으로 상호 작용을 일으킬 것이다. 한편으로는 석탄층 메탄의 개발과 활용이 필수적이다. 반면에 석탄은 우리나라에서 가장 중요한 에너지 구성이며, 그 생산량은 지속적인 성장을 유지해야 한다. 따라서 석탄과 석탄층의 조화로운 발전을 위한 새로운 모델을 수립하는 것은 석탄과 석탄층 메탄 산업의 건강한 발전에 매우 중요하다.
4 조치 및 정책 제안
(1) 국가 광산자원관리부서가 석탄과 석탄층가스 광권을 통일적으로 관리하고, 두 광권의 관리질서를 강화하고, 둘 사이의 정보 교류를 강화하고, 통일적으로 조정하며, 광권이 시공간과 지역 차원에서 겹치지 않도록 할 것을 건의합니다. 탐사 개발 절차를 규범화하고, 통일된 에너지 일체화 개발 계획에 따라 대형 석탄층가스 밭을 종합적으로 개발하여 이용하다. 현재 석탄 광구 광업권이 겹치는 지역에서는 석탄과 석탄층가스 자원 개발 주체를 합리적으로 나누고, 5 년 이내에 석탄 생산 융합 배치 지역은 탄광기업을 석탄층가스 개발 주체로 삼고 있다. 석탄 생산이 배치된 지 5 년이 된 지역은 주로 전문화된 석탄층가스 기업을 위주로 한다. 석탄과 석탄층가스 기업의 우세를 보완하고 공동 개발하도록 독려하면 광업권 중첩 문제를 효과적으로 해결하고 석탄 채굴 안전을 보장하며 석탄층가스와 석탄 산업의 양성 운행을 실현하여 호혜공승의 효과를 얻을 수 있다.
(2)' 선채기, 후채탄' 국가 정책을 시행해 관련 자원 조율 개발 세칙을 더욱 내놓고 메커니즘과 체제적으로 석탄과 석탄층가스 산업의 조화 발전 문제를 해결한다. 국발 [2006]47 호 문건과 국토자원부 발행 [2007]96 호 문건 정신에 따라 석탄과 석탄층가스 자원 탐사 개발 관리 절차를 세우고 종합탐사, 조화 발전, 경제적인 에너지 광산자원 탐사 개발 모델을 보완한다.
(3)' 먼저 가스를 채취한 후 석탄을 채굴한다' 는 원칙에 따라 합리적으로 개발하여 석탄과 석탄층가스의 개발 절차, 방법 및 기술적 문제를 조율한다. 석탄 생산 건설의 여러 단계와 생산, 인프라, 계획 등 지뢰밭의 실제 상황에 따라 서로 다른 석탄층가스 채굴 방식을 석탄 생산 건설과 결합한다.
표 3 다른 지뢰밭에서 CBM 채광 방법 및 개발 연한
(4) 석탄 생산 광산 분야에서는 석탄층 메탄 지상 개발 조건을 갖춘 고가스 광산과 석탄 및 가스 폭발 광산에 대해 석탄층 메탄 지상 개발 방식을 우선적으로 채택하여 석탄층 메탄 바닥 채취와 가스 종합 관리를 실시한다. 국가안감총국이 탄광가스배수의 기본 요구 사항을 발표한 1 절대 가스배출량 ≥40m3/min 또는 상대 가스배출량 ≥ 65438+ 100m3/t.d 의 고가스 광산에 따르면 (2) 석탄과 가스가 위험한 석탄층을 두드러지게 하는 석탄과 가스가 튀어나오는 광산을 채굴한다. ③ 석탄층 메탄 함량이 8m3/t 이상이거나 석탄층가스 압력이 0.74MPa 보다 크며 석탄층 돌출 깊이, 석탄층가스 함량 또는 석탄층가스 압력을 초과하는 곳에서는 미리 석탄층 가스를 미리 뽑아야 한다.
(5) 석탄 기반 시설과 계획 지뢰밭에서는 종합 탐사 성과와' 석탄층가스 매장량 보고서' 의 석탄성, 가스, 채취성, 경제성평가 결과에 따라 석탄층가스 지상 채굴 방식을 이용한 규모화 생산을 통해 석탄층의 가스 함량을 광산 안전 채탄의 최대 허용 석탄층가스 함량 한도로 낮췄다. 그러나 석탄층가스 개발 시간은 탄광기건과 조화를 이루어야 하며, 탄광의 정상적인 생산 연결과 광산 통풍 안전에 영향을 미치지 않는 원칙을 따라야 한다.
(6) 탄광 안전 채굴의 최대 허용 석탄층 메탄 함량은 석탄층 메탄 지질 조건, 광산 가스 조건, 석탄 채굴 강도, 광산 규모, 기술 조건, 환기 안전 조치, 채굴률 등 다양한 요인에 의해 영향을 받는다. "탄광 안전 규정" 에 따르면 석탄 채굴 작업면, 굴진 작업면, 갱도의 환기 최대 허용 풍속은 4m/s 이고, 환기 최대 허용 메탄 농도는 1.5% 입니다. 따라서 환기 풍류에서 허용되는 최대 메탄 농도와 절대 배출, 공기량, 상대 배출, 잔여 가스 함량, 채취 가능한 탈착량, 가스 추출 함량, 환기 골목 기하학 매개변수, 최대 허용 풍속, 석탄 채굴면 추진 속도, 톤 석탄 잔류 탈착량 사이의 수학적 관계를 기준으로 안전한 석탄 채굴 최대 허용 가스 함량을 계산하는 일반 공식을 도출합니다.
중국 석탄층가스 기술 진보: 20 1 1 석탄층가스 학술토론회 논문집.
형식 중: Cp 는 최대 허용 가스 함유량 (m3/t) 입니다. Cic 는 톤당 석탄의 원시 가스 함량 (M3/T) 입니다. β는 석탄 회수율 (%) 입니다. ε은 다른 영향 요인이다. Mc 는 메탄의 최대 허용 농도 (%) 입니다. Sh 는 리턴 에어 레인의 단면적 (m2) 입니다. Vh 는 리턴 에어 레인에서 허용되는 최대 풍속 (m/s) 입니다. P 단위 시간당 석탄 생산량 (t/s); N 은 단위 시간 내 채동 영향 거리와 채탄 추진 속도의 배수이다.
상기 최대 허용 가스 함유량 모델 공식을 이용하여 전국 10 중점 광구 안전 채탄 최대 허용 가스 함유량 계산 및 통계 결과는 표 4 에 나와 있습니다.
표 4 전국 10 중점 광구 안전 채탄 최대 허용 가스 함량 계산 및 통계 결과
외국 경험을 참고해 광산안전채탄 최대 허용 석탄층가스 함량 지표에 대한 국가마다 규정이 다르다. 호주는 3.0m3/t, 미국은 5.0m3/t 로 규정하고 있다. 우리나라 지질조건, 채굴기술, 석탄, 지역차이가 크기 때문에 고가스 광구의 대다수가 중고탄급 지역에 집중되고 있다. 과거 실험 통계의 종합 분석 결과에 따르면 우리나라 탄광이 석탄층가스의 최대 허용 함량을 안전하게 채굴할 수 있는 평가 지표는 다음과 같다.
(1) 6.0m3/t 중고 석탄에 적용;
(2) 저급 석탄은 1.5m3/t 로 계산됩니다.
(3) 석탄층 견고성 계수 f
5 끝말
석탄층가스와 석탄의 조화 발전은 주로 탄광 안전도를 높이고, 석탄층가스와 석탄 기업 발전의 종합효과를 높이고, 에너지를 절약하고, 국가의 증가하는 에너지 수요를 충족시키기 위한 것이다. 기술 진보와 관념 혁신으로 탄광 생산은 시스템 단순화, 레이아웃 최적화, 생산 집약화, 채굴기계화, 설비 대형화 방면에서 큰 성과를 거두었다. 석탄 생산 능력 향상, 석탄 채굴 강도 증가, 채굴 지속 시간 단축, 광산 통풍 난이도 증가를 촉진해 탄광 가스 관리에 대한 요구가 높아지고 있다. 석탄 생산의 균형과 안정을 유지하고 석탄 공급 보장 능력을 높이기 위해서는 과학 발전의 길을 고수하고 석탄층가스와 석탄의 조화 발전을 경제효과와 안전보장을 높이는 중요한 조치로 삼아야 한다. 따라서 석탄층가스와 석탄의 조화 발전 메커니즘과 기술 체계를 확립하여 전국 관련 산업의 석탄층가스와 석탄의 조화 발전을 촉진하는 것이 필수적이다.
참고
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니 군군 20 10/0. 산서성의 석탄과 석탄층가스 탐사 개발 통합에 대한 몇 가지 견해 [J]. 중국 북방 국토자원 (03)
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양, 텔레비전 20 10. 석탄층가스 산업화 개발 활용 연구 [J]. 중국 석탄 8(36)
예계문, 심씨. 2009. 중국 석탄층가스 산업 발전에 대한 전략적 사고 [J]. 중외 기업가 (20)
원화강. 2009. 외국 석탄층가스 산업 정책과 우리나라에 대한 참고의 의미 [J]. 국제 석유경제 (1 1)