洁净煤技术第12章开发推广洁净煤技.docx
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洁净煤技术第12章开发推广洁净煤技
第十二章矿区生态环境治理
第一节矿区生态环境治理的意义
煤炭的开发利用，即对经济的发展起了巨大的推动作用，同时又不可避免地带来环境污染，造成生态环境破坏，其严重后果不仅伴随整个开采过程，而且在矿区开发结束后仍将继续存在，有可能持续几十年或上百年。
因此，矿区的生态环境治理是影响煤炭工业可持续发展的重要领域之一，是中国洁净煤技术中必不可少的一环。
一、矿区生态环境治理的定义
矿区生态环境治理是矿区可持续发展必不可少的条件，它与地区、城市及一般企业的环境保护有其共性，同时又独具特点。
煤炭开采对矿区环境的破坏及污染主要有：
（一）煤炭开采对土地资源的破坏及引发次生环境的变化。
次生环境变化主要有水土流失、土地沙漠化及泥石流等。
（二）煤炭开发对水资源及水文地质条件的破坏和污染。
（三）矿区固体废物，包括煤矸石、粉煤灰、生活垃圾和煤泥的污染。
（四）矿区各种废气、粉尘的污染。
（五）矿区各种废水、包括矿井水、选煤水、生活污水（包括医院污水）、火药厂、机修厂、矿灯厂污水的污染。
（六）矿区噪声污染。
矿区生态环境治理即是指防治上述生态环境的污染。
本章将就矿区固体、气体和液体废弃物的治理技术进行介绍。
二、我国煤矿生态环境破坏的现状
煤炭是我国的主要能源，对我国国民经济和社会发展起着重要的作用。
我国煤矿矿点多，包括地方、乡镇煤矿达8万余个，分布在1349个县，煤炭开发对矿区、及至我国的整个环境都造成了严重污染。
（一）煤炭开采对土地资源的破坏及引发的次生环境问题
煤炭开采按其方式不同可分为井工开采和露天开采两大类，井工开采引起的土地资源破坏以地表塌陷和矸石山压占土地为主，而露天开采则引起采场挖掘破坏土地，外排土场压占土地。
据不完全统计，截至1990年底，我国因开采造成土地塌陷总面积已达40万公顷，平均开采万吨煤塌陷土地面积为0.2公顷，由开采沉陷造成的东部平原矿区土地大面积积水受淹或盐渍化，使矿区内耕地急剧减少，加剧了人地和工农矛盾；西部矿区的塌陷加速了水土流失和土地沙漠化，采煤塌陷还可发生泥石流，山坡坍塌滑移，严重破坏矿区的土地资源和生态环境，而乡镇小煤矿开采浅部煤层常造成地表发生漏斗状坍塌，对土地资源和矿区生态破坏更加严重。
土地塌陷对地面的建筑物、构筑物破坏严重，特别在村庄稠密的平原地区，土地塌陷使村庄破坏并引起人口迁移，一般生产1000万t煤炭要迁移0.2万人，这种中国特有的开采塌陷损害问题，既是生态环境问题也是社会环境问题。
井工开采对矿区土地资源破坏的另一方面是煤矿排放量最大的固体废物一煤矸石压占土地。
煤矸石是煤炭开采和洗选加工时排出的废物，其排放约占煤炭产量的10%～20%，目前，全国历年堆积量约达3.0Gt（30亿吨），占地5000ha（公顷），今后每年排放量达150—200Mt（15000～20000万t），年占地约300ha，矸石山不仅压占耕地，还对环境造成了严重的污染。
露天矿对土地资源破坏的最主要形式是对地表土层直接剥离挖损，对土地的破坏最严重。
从1949—1989年底，全国露天煤矿采煤约8亿吨，挖损及排土场压占破坏的土地约1.76万ha；1991～2000年我国年计划露天开采原煤1亿吨计，估计年破坏土地面积约2200ha；2000年以后，破坏土地面积每天还将以8%～9%的速度递增；今后30年累计破坏土地面积达13.5万ha。
虽然露天矿产量仅占全国煤炭总量4%（到2020年约达13%一14%），对土地破坏的总量远比井工开采小，但其对矿区土地资源及生态环境的破坏将更为严重。
如不加强土地复垦或植被复原，势必加速环境脆弱的晋、陕、蒙西部区域的水土流失和土地沙漠化，对生态环境造成无法挽回的破坏。
（二）煤炭开采对水资源的破坏和污染
在煤炭开采过程中，为了保证采矿安全，需要进行人为的疏干排水；同时采动形成的导水裂隙带会对煤系含水层进行自然疏干，这种人为加自然的疏干排水使地下水资源受到破坏和污染，不少矿区井泉干涸，在半干旱的西部矿区还有可能诱发沙漠化。
北方矿区有19%的岩溶水资源被煤矿排出，受到不同程度的污染。
据有关专家和典型材料估算，华北地区每1t煤平均破坏地下水资源10t左右。
（三）煤矿区固体废物的污染
煤矿的固体废物主要有煤矸石、露天矿剥离物、煤泥、粉煤灰和生活垃圾等。
煤矸石是煤矿排放量最大的废物，也是我国工业固体废物中产生量、累计堆积量、占地面积最大的固体废弃物。
煤矸石废弃堆积对环境的主要影响是；①占用大量土地，影响生态，破坏景观。
②煤矸石自燃污染大气，矸石山还会发生煤喷塌崩，阻塞交通，造成人身伤亡事故。
目前，全国国有重点煤矿正在自燃的矸石山估计有100多座，排放大量烟尘、SO2、CO、H2S等有害气体，对区域大气环境污染严重。
一般在自燃矸石山周围连续工作5年以上的职工都患有程度不同的肺气肿病，癌症的发病率也较高。
3矸石山淋溶水有时呈现较强酸性或含有有害有毒元素，污染周围的土壤和水体，同时有害物质的过量积累，还会造成土壤盐碱化、毒化。
固体废物不仅污染地表水，而且其中的有害物质还随淋溶水渗入土壤，进入地下水，使地下水污染，危害农作物和鱼类生长，是煤矿的主要污染源之一。
露天矿剥离物一般包括页岩、砂岩和石灰岩，其中页岩是最主要的。
目前我国露天矿剥离物总堆积量已达1亿吨，占用了大量耕地。
剥离物对环境的影响与煤矸石相似，不同的是剥离物中含可燃物少，不易自燃。
煤泥是湿法选煤过程中产生的粒度在lmm以下的含水泥状物质，对环境的影响主要为占用农田，淤塞河道，影响景观，晾干煤泥遇风则煤尘飞扬，污染大气环境。
矿区垃圾是煤矿职工生活及矿区服务的公共设施所产生的固体废弃物。
煤炭系统每年产生此种垃圾约为2000万t，随着矿区经济的发展和消费水平的提高，矿区垃圾数量逐年增多，致使不少矿区的生活环境进一步恶化，粉煤灰一般是燃煤发电后剩余的废渣，由于其颗粒小、体积轻、易随风飘扬，造成比煤矸石更不易治理的二次污染。
因此，人们称之为“白色恶魔”。
由于近年来我国矿区坑口电站的迅速发展，矿区的粉煤灰污染也在不断扩大。
据不完全统计，矿区坑口电站总装机容量达2000万kW，年排放灰渣2000m3。
（四）矿区各种废气污染
矿区大气污染主要来自于矿井排风，瓦斯抽放放空，矿区工业锅炉和民用灶燃煤以及矸石自燃。
全国煤炭系统每年由燃烧排放大气中的废气估计在1700亿m3，烟尘30万t以上，二氧化硫32万吨左右。
1.燃煤产生的污染
煤矿区的大气污染属煤烟型污染，其污染源主要来自矿区各种燃煤锅炉和工业窑炉、自燃矸石山和燃烧散煤的民用炉灶。
煤炭系统现仅全国重点煤矿就有锅炉和窑炉一万多台（座）；矿区坑达17.8万吨，港区飘尘、降尘将严重超标。
煤炭运输过程中的扬尘在我国尤为突出，由于使用了无篷火车车厢，扬尘损失严重，同时对铁路沿线造成的煤尘污染范围也很大。
我国每年煤炭运输量约为6亿吨，每年由于铁路运输向环境排放煤尘至少300万吨，经济损失3亿元以上。
（六）矿区废水污染
煤矿开采和加工、生产过程中排出的各种废水有矿井水、选煤废水、火药厂废水等。
全国统配煤矿年排放矿井水22亿吨，有些矿井水或含大量悬浮物，或高矿化度、或为酸性水，甚至少量含危害较大的氟和放射性元素。
全国选煤水年排放量为2800万吨，含煤泥量140.8kt，选煤水污染农田使之减产，或污染湖泊抑制鱼类生产，或渗入地下污染饮用水源，特别是选煤水中的浮选药剂及絮凝剂对人体有害。
全国煤矿其他工业废水每年排放废水近3000万吨，其中火药厂废水含有三硝基甲苯和二硝基重氮酚，对人和生物有很大毒性。
我国煤炭系统每年排放生活污水4亿m3左右，这些生活污水主要含有有机物和细菌，排入地面会造成水体缺氧和疾病传播，导致鱼类等水生物大量死亡，危害人体健康。
（七）矿区噪声污染
煤矿是以采掘工业为主体的综合性工业部门，工业噪声声源很多，噪声级高，矿区环境噪声比一般城市严重，井下噪声集中，有迭回现象，选煤厂的燥声污染最为突出。
而矿区人口又集中，噪声产生的危害极为严重。
目前噪声已成为矿区影响面最广的环境污染之一。
第二节国内外矿区治理发展概况
由于土地破坏、煤矸石、水及煤层气是矿区生态环境的主要问题，因此，我国目前矿区生态环境治理重点应放在：
煤层气地面与井巷预采集和利用技术；高灰、高硫劣值煤低污染燃烧及处理技术和煤矸石及灰渣生产新一代建材技术，以及大综量处理技术；煤矿地表生态破坏防治技术；矿井水（煤泥水）净化技术，减轻水体污染，提高利用率。
一、煤矿地表生态破坏防治技术
（一）国外
国外发达国家和一些发展中国家都很重视矿区生态环境综合规划和治理工作，采取一系列技术措施，消除它们的危害。
如美国、德国、波兰等国以法律的形式对矿区复田做出要求，现已形成一整套较为完整的复垦技术，可做到井工采煤煤矸石不上井就地充填和利用粉煤灰充填废矿井，既消除了废弃物煤矸石和粉煤灰，又防止地面塌陷污染。
露天开采复田朝着能满足风景的需要、能适应不同动植物的生长和各娱乐活动的要求去做，因此，使很多绝迹的野生动物和植物重新在复田的土地上落户。
世界上几个产煤大国大多数为露天矿开采复垦，如前苏联、美国、德国、英国等开展矿区土地复垦工作较早，现已形成一整套较为完善的复垦技术，土地复垦工作是生产过程中不可缺少的工艺环节，并有相应的法律予以保证。
从总体上来看，前苏联及东欧国家的复垦技术居领先水平，由于这些国家注重了恢复土地的生产性能，生物复垦技术非常先进。
而美国则比较注重环境效益的改善，对恢复矿区生态平衡及防止酸性排矸场对地表、地下水的影响等技术研究较深。
目前，世界许多国家正在积极研究开发和推广应用微生物复垦技术，该项技术于70年代末首先由匈牙利试验成功，80年代初推广到美国和前苏联。
采用微生物方法复垦，对煤矸石、露天矿剥离物等固体废弃物场地，不需覆盖表土，经一个植物生长周期，就能建立稳定的活性土壤微生物群落，形成植物生长，发育的必需条件，第二年可种植农作物，三、五年后可达到一般农田的肥力，并保持数年不衰减，此技术在前苏联、美国、德国、巴西等国广泛应用。
人们普遍认为这是最有前途的复垦技术。
（二）国内：
我国土地复垦始于80年代，已取得矸石充填沉陷区建筑复垦、浅沉陷区挖深垫浅农林种植养殖试验，复田区植被技术等研究成果，微生物复垦刚刚开始探索性试验。
目前已取得的主要技术成果有：
1.1983～1986年，煤炭科学研究总院唐山分院与淮北矿务局合作，进行了《沉陷区造地复田综合治理的研究》课题，开展丁电厂粉煤灰复垦造林、矸石充填沉陷区建楼房和娱乐设施、浅沉陷区挖深垫浅农林种植、养殖等试验。
这项成果对我国煤矿沉陷区复垦是良好的开展。
2.1985～1988年，淮北矿务局林业处与煤科总院唐山分院等单位合作，进行《煤矿沉陷区复田营造柳树、刺槐矿柱林的研究》、《粉煤灰复田夏棉种植的研究》、《利用国外杨树新无性系开发和改良粉煤灰复田的研究》课题，这几项研究对粉煤灰复田区的农业性能作了较深入的试验。
3.1989～1992年，唐山市土地局、煤科总院唐山分院和开滦矿务局共同合作完成了《唐山市采煤沉陷区土地复垦利用研究》，开展了矸石地基建筑试验研究、矸石复田区植被技术研究，使土地复垦技术又向前推进一步。
4.徐州矿务局、兖州矿务局、抚顺矿务局、阳泉矿务局、大屯煤电公司、平顶山矿务局、中国矿业大学等单位都进行了试验和探索性工作。
二、煤矸石的综合利用技术
（一）国外
国外煤矸石主要利用途径是煤矸石不出井回填采空区、建筑工程填料、筑路造地、回收有用成分及作燃料、建筑材料、改良土壤等。
随着社会的进步和人民生活水平的不断提高，对建筑材料的要求也越来越高，需求量也不断增加，因此，国外着重发展轻质、高强、保温、隔热和隔音、阻燃墙体材料及色彩鲜艳多样、经久耐用的饰面材料和性能特殊的水泥。
就轻质墙体材料而言，在国内外都得到了广泛的推广应用。
随着铝土矿资源的减少及人们对铝金属需要量的增加，扩大原料来源，利用非铝土矿作为原料是国外氧化铝生产的发展方向之一。
由于优质铝土矿储量的限制和分布的不均匀，人们越来越强烈地转向从含铝较低但数量较多、分布较广的其它含铝化合物如高岭石、煤矸石和电厂粉煤灰中回收铝化合物。
为了简化铝硅合金的生产工艺，降低消耗和生产成本，国内外都在改革工艺，其中熔盐电解直接制取的方法已得到了广泛的关注。
（二）国内
我国煤矸石利用技术分四个方面：
1）热值利用，发展以煤矸石、中煤及煤泥等劣质煤为主的的流化床燃烧技术；2）有效矿物成分的利用，发展以煤矸石及炉渣为原料的建材生产技术及煤系共伴生矿物（煤系黄铁矿、煤系硬质高岭土、铝钒土等）深加工技术；3）煤矸石回填塌陷区、筑路、井下充填等大用量利用技术；
4）煤矸石山的绿化技术。
我国1993年煤矸石利用总量为4700万吨，其中1300万吨用于发电、生产水泥和砖。
目前已建成煤矸石综合利用设施有：
矸石电厂60余座、总装机67.8万kW；矸石水泥厂117座，产水泥555万t／a；矸石砖厂180座，产砖18，5亿块／年。
我国煤矸石利用已开展了大量工作，取得了不少成果。
随着社会的发展，第一代矸石利用技术已工业化，部分被淘汰，迫切需要研究开发具有大用量、高附加值、市场广阔的新成果，扩大煤矸石使用量，为到本世纪末将煤矸石使用量达到30%做出贡献。
三、矿井水净化与资源化技术
（一）国外
世界上开展矿井水治理和利用比较早的是美国和前苏联等，这些国家因水资源丰富，矿井水净化以达标排放为目的。
国外对高矿化度矿井水处理利用较好的国家主要是前苏联，他们主要采用反渗透法和电渗析法。
频繁倒极电渗析器（EDR）也是国夕L正在推广应用的技术。
前苏联煤炭生产规模、开采技术以及矿井排水与我国国家比较近似，在矿井水处理利用方面的经验，对我国有一定的借鉴作用。
前苏联年排矿井水近20亿m3，其中受矿化作用的水有11亿m3，大多矿井水含煤粉和岩粉等悬浮物，按照他们国家制定的矿井水极限容许标准，86%的矿井水利用重力沉降原理的机械式净化构筑物进行处理，14%的矿井水在净化构筑物中添加化学药剂以加速沉降澄清过程。
.对于高矿化度（含盐）的矿井水，1.5%采用蒸馏方法进行淡化，7%采用反渗透法，绝大多数（91.5%）则用电渗析法。
为了保证按现行生态标准全部排除高矿化度水中的杂质，对原水必须进行预处理（包括去除悬浮物等）以及浓盐水的后处理。
对于酸性矿井水，都以中和方法，常用的中和剂是石灰和石灰石以及某些碱性物料，为使固液两相分离完全，添加絮凝剂。
酸性水被中和后排放，脱水后的沉淀物可以利用（建材和农用）。
美国和日本对酸性水的处理还采用生物方法，如人工湿地处理。
对井下水源采用生物抑制酸性的方法也有一定的研究。
对于含特殊污染物的矿井水，国外都处理到达标排放（一般不处理即已达标），如低放射性矿井水，一般都不超过排放标准，如按生活饮用水卫生标准要求，则有相当一部分矿井水超标。
（二）国内
中国因矿区缺水现象严重，矿井水处理还应考虑资源化，需着重解决含悬浮物矿井水、高矿化度矿井水、酸性矿井水、含特殊污染物矿井水的净化和处理技术。
我国自70年代起，矿井水的处理和利用开始提上议事日程，经过多年的工作，已取得一定的成果和获得良好的效益。
我国矿井水处理重点放在资源化方面，即用于生产和生活，与国外情况存在显著的区别，从而在处理方法上就不可能完全借鉴国外，必须从实际出发进行深入研究。
煤科总院杭州环保研究所在矿井水净化处理的研究和生产应用方面做了大量的工作，从中发现矿井水中的悬浮物与地面水源有明显的差别：
1.悬浮物含量不稳定，波动大，影响净化效果；
2.悬浮物粒径小，比重轻，沉降慢，采用一般药剂形成的矾花不易沉降；
3.悬浮物以煤粉为主，与一般混凝药剂的亲和力较差，增加耗药量且效果较差。
上述因素决定了含悬浮物矿井水处理不能照搬城市自来水的工艺设计参数，有必要研究矿井水的絮凝机制，药剂和净水设备等方面，特别要着重研究适应水质变化能力强、絮凝效果好、成本低的药剂的开发上。
杭州所在采用煤矿高铝煤矸石和伴生矿铝矾土制取聚全氯化铝（在开滦矾土矿建成年产1000t规模厂）的基础上，开发成功对矿井水具有很强混凝效果的聚合铝铁，目前正在开展特殊的多核高分子无机混凝剂的研制，向新型高效低成本净水剂的目标努力。
我国高矿化度矿井水主要分布在西部高原、黄淮平原、华东和东北部分地区及沿海地区，其中多数属于缺水和严重缺水煤矿区和煤矿城市，那里迫切需要解决矿井水的资源化。
自80年代开始，在一些矿区先后建成采用电渗析工艺的水厂，杭州所在其中完成若干个工程项目。
目前电渗析技术在煤炭行业推行过程中还存在一些不足；即单极脱盐率较低，影响硫酸根的除去；水回收率较低，损失一部分水资源；易产生膜结垢，电流效率降低。
为了解决这些问题，今后应着重吸收消化国外频繁倒极技术，加强矿井水前处理和自控技术的研究开发。
我国酸性矿井水大多分布在南方高硫煤煤矿，一般是简单处理后排放。
采用石灰石作中和剂，通过酸性水处理机或升流式膨胀过滤中和塔，效果均不理想，尤其对于含亚铁多的酸性水更不佳。
采用石灰石作中和剂直接投加到反应池中的方法，可以达到中和目的，杭州所正在开发自动投药并监测、控制系统，保证出水达标而不过量。
正在筹建生化处理实验室，对酸性水中亚铁离子含量高时，研究利用微生物的氧化作用，使亚铁变高铁，从而可用石灰石作中和剂，减少处理费用。
据分析资料，矿井水中经常出现的特种污染物有：
氟、铁、锰、其它重金属元素以及放射性核素。
在矿井水处理成生活饮用水时，对含放射性矿井的问题已经引起各方面的重视。
应该指出，含放射性矿井水作饮用水，对人体的危害不可忽视。
有的矿长期饮用放射性超标水，导致癌症患者显著增多，因此开发净化放射性矿井水的实用技术已是当务之急。
另据最近调查结果，放射性超标（按生活饮用水卫生标准）的矿井水约占全部矿井水的25%，有的水超标达十多倍或更多。
四、煤层甲烷的开发与利用技术
煤层气长期以来，在煤矿生产中多数作为有害气体排放，仅少量被利用。
自80年代美国解决了用钻孔在地面抽取煤层气后，许多国家开始重视对煤层气的开发利用。
煤层气做为一种非常规天然气资源，已日益受到人们的关注。
煤层气开发利用可实现矿井瓦斯灾害防治、优质能源供应、保护环境一举三得，其勘探开发利用已成为当前世界的热点。
（一）国外
在美国由于政府的重视和政策上扶持，美国能源部在70年代中期决定开发煤层气，对全国16个含煤盆地进行了长达8年的煤层甲烷开发的研究。
对煤层气的储集和运移机理、生产方式、开采工艺、技术措施有了明确的认识。
先后对14个盆地做出了甲烷资源量估算，评出了5个潜力最大的盆地。
其中的东部勇士盆地和西部的圣胡安盆地，自80年代进入了大规模开发阶段。
于80年代末在技术上取得突破性进展，形成了一个新的工业门类——煤层工业甲烷。
1989年底圣胡安盆地已开发了11个气田，生产井400多口，年产量达21.8亿m’。
到1994年已钻出2000多个煤层气井，产量150亿m‘。
1994年美国已有十几个煤田煤层气生产达到商业化规模，煤层气产量达215亿m；。
美国的这一成就在世界上引起强烈反响，澳、俄、英、法、德、波等国都相继开展地面采气的试验。
地面开采煤层气使用普通的油气钻井和生产设备，关键的生产技术是采用压裂法，或称液压激发法（用水或化学胶体溶液传递压力）和沿煤层钻进的水平钻孔，来提高煤层的渗透性，以利于排水、采气。
开采煤层气的钻井，一般前期均大量出水，很少出气，有时需6～9个月后才开始出气，随后气量逐渐增加，2～3年左右产气量达到高峰，以后产气量稳定一段时期，再后逐年下降，开采期一般为15～20年。
美国单井产气量最高达20万m3／d（138.8ma／min）一般为5000—6000m3／d（34.7～41.6ma／min）。
据美国橡树沟矿实测资料，原煤层瓦斯含量14.23ma／t，地面采气4年降为6.7ma八，11年后降为3ma／t，抽出率达73%。
原为高瓦斯矿井降为低瓦斯矿井，对今后的矿井生产安全和提高效益十分有利。
美国地面开采煤层气的实践证明，其开发量大、煤层脱气效果好、资源利用率高、劳动条件好，而且费用低于井下抽放瓦斯。
开采煤层气的利润率达59%。
美国开发煤层气（甲烷）的适用条件是：
1.煤炭资源丰富，单层或多层煤，煤层厚度在2m以上；
2.煤质为气煤至瘦煤卜‘
3.煤层甲烷含量8ma／t以上，可开发的瓦斯储量20亿m3以上；
4.煤层渗透率在1毫达西以上；
5.煤层埋深300～1000m；
6.缓倾斜煤层。
（二）国内
在矿井中对煤层气（瓦斯）抽放利用，煤炭系统已有数十年历史。
我国煤田大面积地质普查勘探工作已经完成现处于详查，精查地质阶段，对部分煤层进行瓦斯取样、分析、化验工作，并确定矿井瓦斯等级；高沼气生产矿井多数在进行井下瓦斯抽放，为煤层气的抽取技术、参数、抽放率等积累了不少经验。
目前井巷采气存在两大缺点：
煤层气采集利用率和浓度太低，降低或丧失了利用价值。
中国矿业大学北京研究生部在井下瓦斯富集技术方面进行探索，煤炭科学研究总院北京煤化学研究所开展了分子富集技术的研究。
我国煤层气地面开发利用尚处于探索试验阶段：
煤炭部在过去20几年间曾在湖南、抚顺、焦作、阳泉等矿区作为安全措施利用石油打井技术，先后打地面钻孔41个，有些钻孔采用压裂抽气等措施，积累了不少经验，但均未取得生产性成果；地矿部已分别在淮南、淮北、安阳、离柳等矿区先后打了几个煤层气测试孔；中国石油天然气总公司成立了煤层气咨询公司，在新疆吐哈煤田进行煤层气勘查，在山西沁水煤田、河北大城勘探区、沈阳勘甲区、湖南冷水江以及江西丰城矿区各打一个煤层气测试孔；联合国为减少我国煤层气排放对世界大气环境的污染，联合国开发计划署资助煤炭部进行煤层甲烷资源开发前期可行性评价和示范工程；煤炭部与美国安然公司合作在淮南、离柳三交、平顶山矿区打钻孔进行煤层气测试与评价工作；晋城矿务局潘庄矿区与美甲美中能源公司合作，已完成一个钻孔的测试；煤炭部与美国阿莫克东方石油公司签约，采用风险勘探方法，在山西沁源煤田3400km2面积上进行煤层气评价工作。
受地质条件的影响，部分煤田虽探明有丰富的煤层气储量，由于煤、岩层空隙率、渗透率太低而无工业价值。
第三节矿区生态环境治理技术的原理及特点
一、煤层气的开发技术
煤层气又称煤层瓦斯，其成分主要为甲烷（沼气）。
煤层气是赋存于煤层及其邻近岩层之中的一种自生自储式天然气。
煤层瓦斯是威胁煤矿安全生产的一种有害气体，煤炭开采时需要花费大量人力和物力将其从井下排除，排放至地面后又污染大气环境。
但同时它又是经济的可燃气体，是一种清洁、方便、高效的能源。
甲烷的发热量是33.5～36，8MJ／m3（8000～8800kcal／m3），并且烧甲烷比烧煤的热效率高。
每lm’甲烷相当于lkg多标准煤。
瓦斯集利害于一身，是煤矿特有的宝贵资源，应该作为煤矿除煤炭外的第二资源加以积极开发和利用，变废为宝。
大力开发煤层气，既可以充分利用地下资源，又可以改善矿井安全条件和提高经济效益，并有利改善地区环境质量和全球大气环境。
当前，对煤层瓦斯的开发有两种方式，一是煤矿矿井生产过程中在井下进行瓦斯抽放；二是自地面打钻孔（钻井）在煤层开采之前或开采的同时开采煤层瓦斯。
（一）矿井瓦斯抽放
煤矿矿井通风向大气中排放的废气数量和含有害物成分的多少，主要取决于矿井煤层瓦斯（主要指沼气）含量和生产时的瓦斯涌出量。
煤矿生产过程中预先抽放煤层中瓦斯，可以有效地甚至是大幅度地减少生产中的瓦斯涌出量，不仅是确保安全生产的重要技术措施，也是减轻矿井排放废气对环境污染的重要途径。
从通风安全的角度可以不考虑抽放出来瓦斯的利用，只要排至矿井以外便达到预期目的；而从减轻污染的角度，则必须强调抽放出来的瓦斯加以充分利用，变有害为有利。
在煤层开采前及开采过程中，在煤矿井下采掘巷道中打水平钻孔穿入煤层，在地面通过瓦斯泵造成负压，来抽取煤层中的瓦斯，并将其通过与井巷隔离的管网，抽到地面，这就是通常的矿井瓦斯抽放。
从地面钻孔进入
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