煤炭科学技术

作者：华心祝, 秦浩, 郝定溢, 石必明, 林柏泉, 赵志根, 张苗,

关键词：废弃/关闭煤矿, 遗留瓦斯, 赋存特征, 瓦斯抽采, 工艺设备,

在“双碳”目标的驱动下，我国能源结构迎来高质量发展。截至目前，已累计淘汰落后煤炭产能10亿t，废弃/关闭煤矿数量快速增加，据研究预计到2030年，我国废弃/关闭矿井将达到1.5万处，其中赋存非常规天然气近5000亿m3。为构建清洁低碳、安全高效的能源体系，加快发展新质生产力，亟需加大我国对废弃/关闭煤矿遗留瓦斯的抽采与开发力度。系统性地总结分析了我国现阶段废弃煤矿瓦斯地面抽采理论、技术及工艺设备的研究进展与存在问题，提出了未来研究的关键方向与潜在热点。首先，总结了废弃/关闭煤矿瓦斯赋存规律，归纳对比了遗留瓦斯资源量评估方法，分析了废弃煤矿地面抽采过程中瓦斯渗流及运移规律。其次，总结了2种常见的废弃/关闭煤矿瓦斯地面抽采技术，以及采用的钻井抽采工艺设备，对比分析了与生产矿井地面钻井瓦斯抽采工艺的异同。然后，从废弃/关闭煤矿瓦斯抽采理论、技术和工艺设备等方面分析了研究中存在的不足：① 瓦斯资源赋存空间和机理不明；② 瓦斯资源量评估不精准；③ 瓦斯次生运移及动态积聚规律不清；④ 瓦斯抽采渗流及运移规律研究不充分；⑤ 瓦斯抽采关键技术不成熟；⑥ 地面钻井工艺设备不全面；⑦ 瓦斯抽采系统不完善。最后，凝练提出了未来的研究方向：揭示不同影响因素下的遗留瓦斯资源赋存特征与运移机理，构建废弃煤矿瓦斯储量与资源精准预测理论模型，阐明遗留瓦斯次生运移聚集范围分布特征及演化过程，丰富完善地面抽采过程中遗留瓦斯渗流及运移规律研究理论，逐步优化废弃煤矿地面瓦斯抽采技术体系，系统升级废弃煤矿瓦斯地面钻井工艺设备，逐步实现废弃煤矿地面钻井工艺智能化，深入改进废弃煤矿地面瓦斯抽采工艺设备。废弃/关闭煤矿瓦斯资源的精准与安全开发研究，对于提升废弃/关闭煤矿安全水平、促进能源结构调整、保障国家能源安全和推动经济持续健康发展具有重大意义。

来源：2025年第4期

《煤炭科学技术》期刊编辑部

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