山西地区地方标准规定《煤矿采空区废弃矿井煤层气地面抽采.docx

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山西地区地方标准规定《煤矿采空区废弃矿井煤层气地面抽采

山西省地方标准

《煤矿采空区（废弃矿井）煤层气地面抽采安全规范》编制说明

（征求意见稿）

标准编制组

二〇二〇年三月

一、任务来源、起草单位、协作单位、主要起草人

根据《山西省市场监督管理局以晋市监发文关于下达2020年度第二批山西省地方标准制修订项目计划的通知》（晋市监发）〔2020〕38号，《煤矿采空区（废弃矿井）煤层气地面抽采安全规范》由山西省市场监督管理局批准立项，正式列入2020年山西省地方标准制修订项目计划（2020-018），确定起草单位为山西蓝焰煤层气集团有限责任公司。

协作单位有煤与煤层气共采国家重点实验室、山西蓝焰煤层气工程研究有限责任公司等。

本标准主要起草人：

二、制定标准的必要性和意义

山西作为产煤大省，经过数十年的大规模开采，形成了大量煤矿采空区，这些采空区赋存着大量的煤层气（瓦斯）未进行有效利用。

据山西省发改委和山西省自然资源厅的调查数据，山西省现有废弃（关停）矿井约4700余处、采空区面积约5000平方公里，按照目前抽采技术，约有三分之一左右的采空区和废弃（关停）矿井具有开发利用价值，即有约900-1400处废弃（关停）矿井和2052平方公里的采空区可进行地面开发，初步预测煤层气（瓦斯）为2145亿立方米。

据山西省自然资源厅委托山西省煤田地质勘查院所做的研究报告，我省有开发利用价值的煤炭采空区面积约2052平方公里，预测残余煤层气资源量约726亿立方米，7个矿区（西山、阳泉、武夏、潞安、晋城、霍东、离柳）采空区面积870平方公里，煤层气（瓦斯）资源量303亿立方米。

制定煤矿采空区（废弃矿井）煤层气地面抽采的相关标准，研究如何安全高效地抽采和利用采空区煤层气（瓦斯），对于推动全省煤层气资源综合利用、消除煤炭采空区（废弃矿井）瓦斯溢出安全隐患、增加全省清洁能源供应、服务全省能源革命战略，具有重要意义。

三、主要起草过程

山西蓝焰煤层气集团有限责任公司根据《山西省市场监督管理局以晋市监发文关于下达2020年度第二批山西省地方标准制修订项目计划的通知》（晋市监发）〔2020〕38号，成立了起草《煤矿采空区（废弃矿井）煤层气地面抽采安全规范》工作组，工作组建立分工明确、阶段进行、相互协作的工作制度，由山西蓝焰煤层气集团有限责任公司等单位起草。

2020年1月29日，工作组召开第一次工作会议，讨论标准基本框架、制定原则和思路，并将工作任务进行分解，初步确定标准完成时间计划。

2020年2月上旬，山西省应急管理厅组织进行采空抽采情况进行调研，收集煤矿采空区（废弃矿井）煤层气及煤层气其它标准、规定、抽采技术以及安全管理等相关资料，对抽采情况总结形成调研报告，并在此基础上，工作组起草标准。

2月下旬就采空区抽采技术咨询有关专家，在2月底完成了《煤矿采空区（废弃矿井）煤层气地面抽采安全规范》标准草案。

2020年3月上旬，标准工作组召开会讨论，进行内部审查，根据专家意见，进行修改完善，形成了编制形成征求意见稿及编制说明。

四、制定标准的原则和依据，与现行法律、法规、标准的关系，强制性标准须写明法律、法规依据

标准的格式、内容按照山西省地方标准《地方标准制定工作规范》（DB14/T1665—2018）相关规定起草。

标准内容的编制坚持以下原则：

（一）结合煤矿采空区（废弃矿井）煤层气地面抽采产业实际情况

在标准制定过程中，听取各方意见，充分调研山西省煤矿采空区（废弃矿井）煤层气地面抽采产业的实际需求，提炼出符合山西省产业发展现状和生产技术需求的安全注意事项和指标要求。

（二）标准的内容立足于生产实践经验

标准的内容涵盖煤矿采空区（废弃矿井）煤层气地面抽采全流程，包括井位及层位选择、钻井、场地及设备要求和抽采等内容，是在全面总结产业生产实践的成功经验和失败教训基础上系统凝练而成，条款设置逻辑清晰、编排合理、操作性强。

本标准的制定符合各项法律法规、规章的规定，与有关国家标准、行业标准、地方标准相协调，不存在相冲突的情况。

五、主要条款的说明，主要技术指标、参数、试验验证的论述

本标准规定了煤矿采空区（废弃矿井）煤层气地面抽采的术语和定义、井位及层位选择、钻井、场地及设备要求和抽采的内容。

本标准适用于山西省辖区内煤矿采空区（废弃矿井）煤层气地面抽采。

有关本标准起草过程中的重点技术问题说明如下：

（一）井位及层位选择

除易于理解的一般性、常识性安全规定外，井位及层位选择重点结合采空区（废弃矿井）地面抽采技术特点，提出了应当遵循的主要技术性原则，均是以生产实践中总结的成功经验和失败教训为依据制定的，可有效提高钻井成功率并保证抽采效果。

（二）钻井

1.对井口甲烷和一氧化碳浓度的监测，环境甲烷浓度不高于0.5%指标值的选定留出了较大的安全冗余，目的是严格防范爆炸隐患；一氧化碳浓度不高于36mg/m3的规定来自于《煤矿安全规程》第一百三十五条

（二）中对井下空气成分一氧化碳浓度的规定：

要求不超过0.0024%，即24ppm（36mg/m3），目的是保证现场作业人员不发生中毒事故。

2.对采空井的井身结构和相应技术要求做了推荐性建议，主要适用于单层煤采空区地面抽采的情况，对于多层煤采空区等其他情况可以此为基础相应调整。

3.钻至采空区裂隙带后应将钻井循环介质更换为氮气，防止采空区煤炭自燃。

钻遇采空区裂隙带必然导致采空区相对密闭、相对平衡的原有状态被打破，采空区密闭不严漏风易引发采空区煤炭自燃是煤矿安全生产常识，钻井循环介质更换为氮气一方面可显著减少入井氧气总量，另一方面是因为氮气具有良好的抑爆性，且性质稳定、制备容易、无毒无害。

（三）场地及设备要求

规定了井场大小，对抽采设备提出了防火防爆防雷电的要求。

（四）抽采

1.规定了采空井地面工艺流程为：

井口（含压力表）→阀门→单向阀→阻火器→监测监控传感器组件→抽采机组→流量计→过滤器→阀门→管网，各部分的存在和排序都有其必要性：

压力表是为了指示井内压力这一重要抽采指标；阀门是为了必要时可将井下与地表进行物理隔离；单向阀是为了阻止气体回流；阻火器是为了防范管道后端起火、爆炸波及和影响到井下；监测监控组件是为了对重点指标气体实现实时监测，确保抽采安全；流量计是为了计量；过滤器是为了保证进入管道气体的质量；阀门是为了必要时将前段设备同管网断开，方便检修设备等操作。

2.对采空井安全抽采参数界限值的设定，依据为：

甲烷浓度25%停机值来源为《煤矿安全规程》第一百八十四条（三）规定：

“采用干式抽采瓦斯设备时，抽采瓦斯浓度不得低于25%”；氧气浓度8%停机值来源：

科学研究表明，常温常压下甲烷与空气混合气体中氧气浓度低于12%时，混合气不具有爆炸性，因此取其12%的2/3即8%作为停机值；一氧化碳和抽采负压值的确定，则来源于生产实践经验。

（五）参考的主要标准

GB/T31537《煤层气（煤矿瓦斯）术语》

GB50471《煤矿瓦斯抽采工程设计标准》

AQ1081《煤层气地面开采防火防爆安全规程》

《煤层气地面开采安全规程（试行）》国家安全生产监督管理总局令第46号

《煤矿安全规程》国家安全生产监督管理总局令第87号

《防治煤与瓦斯突出细则》煤安监技装[2019]28号

六、重大意见分歧的处理依据和结果

本标准的制定是在充分调研产业发展现状并征询业内专家意见的基础上形成的，无重大分歧。

七、作为推荐性标准或强制性标准的建议及其理由

本标准建议为推荐性标准。

八、强制性标准实施可能存在的风险点、风险程度、风险防控措施和预案

无。

九、实施标准的措施建议

建议本标准发布实施后，全省范围内相关煤层气抽采企业应组织工程技术人员学习本标准，同时，对标准的执行情况进行监督，确保标准的贯彻落实，并对实践效果进行跟踪和记录。