XXXXX矿井瓦斯发电可行性研究报告.docx

1、XXXXX矿井瓦斯发电可行性研究报告附件：1、投资估算书；2、大湾煤矿采矿许可证。前 言煤矿瓦斯也称煤层气，是一种以吸附状态为主，生成并储存在煤系地层中的非常规天然气。煤层气（煤矿瓦斯）是近20年来崛起的新型洁净能源，它在发电、工业和民用燃料及化工原料等方面有广泛的应用，瓦斯的合理利用可以缓解当前能源短缺的状况，改善能源结构，降低温室气体排放，提高煤矿生产的安全性并带动相关产业的发展。目前，国家对煤层气（煤矿瓦斯）的开发利用已制定并出台了一系列的优惠政策。本项目实施单位为贵州水矿南能清洁能源开发有限公司，该公司由贵州水城矿业股份有限公司、南方电网综合能源贵州有限公司两家公司共同出资组建，公司注

2、册资金11187万元人民币。经营范围主要有煤层气综合利用（煤矿瓦斯发电等）项目、CDM 项目、乏风氧化项目、余热（余气）利用项目、煤层气地面抽采及应用项目的投资建设和运营及其他节能服务。贵州水矿南能清洁能源开发有限公司与大湾煤矿签订瓦斯发电项目合作协议，由贵州水矿南能清洁能源开发有限公司负责大湾煤矿煤层气综合开发利用项目。大湾煤矿分东井、西井、中井，本项目主要针对大湾煤矿东井。贵州水矿南能清洁能源开发有限公司为了解项目的可行性，并能实现顺利立项，委托我院针对大湾煤矿东井编写完成了贵州水城矿业股份有限公司大湾煤矿东井西翼风井瓦斯发电项目可行性研究报告。大湾煤矿属于合法生产矿井，隶属贵州水城矿业股

3、份有限公司。大湾煤矿东井设计生产能力为120万t/a，服务年限为33.4a。东井范围内可采及局部可采煤层8层，煤炭地质储量13964.3万t，东井东翼已基本开采结束，开采煤炭约750万t。东井地质资源量剩余约13214万t，主要分布在东井西翼，服务年限约23a。目前，东井西翼的2煤层作为上保护层已回采完一个工作面，目前正在布置120202和120203工作面。一、可行性研究报告编制依据1、设计委托书贵州水矿南能清洁能源开发有限公司与我院签订的技术合同及项目设计委托书。2、依据的报告、图纸及相关资料（1）贵州省西能煤炭勘查开发有限公司2009年1月提交的贵州水城矿业（集团）有限责任公司大湾煤矿资

4、源/储量核实报告；（2）贵州省煤矿设计研究院2007年11月提交的贵州水城矿业（集团）有限责任公司大湾煤矿安全现状评价报告；（3）贵州省煤矿设计研究院2011年4月提交的贵州水城矿业（集团）有限责任公司大湾煤矿矿产资源开发利用方案；（4）贵州省煤矿设计研究院2013年8月提交的贵州水城矿业股份有限公司大湾煤矿2013年煤矿安全改造可行性研究报告；（5）中煤国际工程集团南京设计研究院2005年10月提交的水城矿业（集团）有责任公司大湾矿中井初步设计（注：设计中含大湾煤矿东井相关设计）；（6）大湾煤矿东井提供的矿井生产及瓦斯涌出数据，瓦斯抽采资料，抽采瓦斯利用情况等相关基础资料和图纸；（7）我院相

5、关工程技术人员踏勘收集的相关资料。3、依据的文件（1）国务院关于加强节能工作的决定(国发200628号)；（2）国务院办公厅关于加快煤层气(煤矿瓦斯)抽采利用的若干意见(国办发200647号)；（3）国务院关于印发节能减排综合性工作方案的通知(国发200715号)；（4）国家发展改革委办公厅关于印发煤层气开发利用情况汇报会议纪要的通知(发改办能源2005325号)；（5）国家发展改革委关于印发煤矿瓦斯治理与利用总体方案的通知(发改能源20051137号)；（6）国家发展改革委关于煤层气(煤矿瓦斯)发电工作的实施意见发改能源2007721号)；（7）国家发展改革委关于煤层气价格管理的通知(发改价

6、格2007826号)；（8）国家发改委关于印发可再生能源发电价格和费用分摊管理试行办法的通知(发改价格20067号)；（9）国家发展改革委、科学技术部、财政部、劳动和社会保障部、国土资源部、国家环境保护总局、国家安全生产监督管理总局、国家煤矿安全监察局关于印发煤矿瓦斯治理与利用实施意见的通知(发改能源20051119号)；（10）国家发改委、财政部、国家税务总局关于印发国家鼓励的资源综合利用认定管理办法的通知(发改环资20061864号)；（11）国家发改委关于印发煤层气（煤矿瓦斯）开发利用“十二五”规划的通知（发改能源20113041号）；（12）财政部、国家发改委关于印发节能技术改造财政奖

7、励资金管理暂行办法的通知(财建2007371号)；（13）国家发改委、科技部、外交部、财政部清洁发展机制项目运行管理办法(第37号令)；（14）财政部关于煤层气(瓦斯)开发利用补贴的实施意见(财建2007114号)；（15）财政部、国家税务总局关于加快煤层气抽采有关税收政策问题的通知(财税200716号)；（16）财政部关于组织申报煤层气(瓦斯)开发利用财政补贴资金的通知(财办建200834号)；（17）省人民政府办公厅转发省安全监察局关于贯彻落实国家对煤层气(煤矿瓦斯)和煤矸石综合利用项目有关扶持政策的意见的通知(黔府办发2007118号)；（18）省人民政府办公厅关于煤矿瓦斯治理和综合利用

8、工作的实施意见(黔府办发200883号)；（19）省人民政府办公厅关于转发省煤矿瓦斯治理与综合利用领导小组办公室瓦斯治理与综合利用考核管理办法的通知(黔府办发200884号)；（20）省安全监察局关于贯彻落实国家对煤层气(煤矿瓦斯)和煤矸石综合利用项目有关扶持政策的意见；（21）省人民政府办公厅关于转发省能源局等部门贵州省煤矿企业兼并重组工作方案（试行）通知（黔府办发201261号）；（22）省人民政府办公厅关于进一步深入推进全省煤矿企业兼并重组工作的通知（黔府办发201346号）；（23）省人民政府办公厅关于印发贵州省支持煤矿企业兼并重组政策规定的通知（黔府办发201347号）。4、依据的规

9、程、规范（1）煤矿安全规程（2011年版）；（2）煤矿瓦斯抽放规范（AQ1027-2006）；（3）中华人民共和国国家环境保护标准（HJ 501-2009）；（4）城镇燃气设计规范（GB50028-2006）；（5）建筑物防雷设计规范（GB 50057-2010）；（6）输气管道工程设计规范（GB50251-2003）；（7）建筑设计防火规范（GB50016-2010）；（8）煤矿瓦斯抽采工程设计规范（GB50471-2008）；（9）工业企业噪声控制设计规范（GBJ87-85）；（10）煤矿用非金属瓦斯输送管材安全技术条件（AQ1071-2009）；（11）瓦斯管道输送水封阻火泄爆装置技术条

10、件（AQ1072-2009）；（12）瓦斯管道输送自动阻爆装置技术条件（AQ1073-2009）；（13）煤矿瓦斯输送管道干式阻火器通用技术条件（AQ1074-2009）；（14）煤矿低浓度瓦斯往复式内燃机驱动的交流发电机组通用技术条件（AQ1075-2009）；（15）煤矿低浓度瓦斯管道输送安全保障系统设计规范（AQ1076-2009）；（16）煤矿瓦斯往复式内燃机发电站安全要求（AQ1077-2009）；（17）煤矿低浓度瓦斯与细水雾混合安全输送装置技术规范（AQ1078-2009）；（18）瓦斯管道输送自动喷粉抑爆装置通用技术条件（AQ1079-2009）；（19）煤层气资源/储量规范（

11、DZT02162002）。二、报告编制的指导思想和原则1、指导思想在贯彻执行国家关于节约资源以及国家现行的各项方针政策、法律、法规的基础上，以科学发展观为指导，牢固树立“瓦斯是资源和清洁能源”的意识，坚持以抽采瓦斯量为基础，市场为导向，经济效益为中心，依靠科技进步，根据矿井外部建设条件建设瓦斯发电站，将煤矿抽采瓦斯用于发电，瓦斯发电过程中，注重节能减排和噪声对周围环境的影响，实现瓦斯发电与环境保护的协调发展。2、编制可行性研究的原则（1）坚持社会主义的科学发展观，以资源为基础、市场为导向、经济效益为中心，结合矿井瓦斯资源及抽采技术条件，合理确定瓦斯利用规模和瓦斯发电装机规模；（2）执照“保护生

12、命、节约资源、保护环境”的总体要求，采用成熟、可靠的技术，确保系统安全、节能、环保；（3）依靠科技进步，利用新技术、新体制、新机制，力争实现效益的最大化；（4）因地制宜、合理布局，尽量减少占地面积，节省管道及安装投资。三、项目规划情况及建设的必要性和可行性1、项目规划情况根据贵州省煤层气（煤矿瓦斯）开发利用“十二五”规划，大湾煤矿瓦斯利用主要考虑民用及发电，条件成熟时再考虑其它利用。本项目的实施，符合我省煤层气（煤矿瓦斯）“十二五”规划的要求。2、项目建设的必要性（1）充分利用矿山资源，保护环境瓦斯作为清洁能源，利用其进行发电，不仅可获得一定经济效益，还可减少温室效应气体的排放，保护大气环境。

13、（2）优化能源结构，减少对传统能源的依赖瓦斯作为一种优质洁净能源，加以利用，可以变废（害）为宝，可对以煤等化石燃料为主的能源消费结构加以改善和优化，减少对传统能源的依赖。（3）矿井安全生产的需求通过利用矿井抽采的瓦斯，可促进矿井瓦斯抽采，从而促进矿井的安全生产。综上所述，项目实施将可取得促进矿井安全生产、促进瓦斯资源的利用和减少环境污染的三重效果，是很有必要的。3、项目建设的可行性（1）矿井瓦斯资源经估算，大湾煤矿东井西翼瓦斯资源储量24.91亿m3，可抽采瓦斯资源量17.24亿m3，矿井瓦斯资源丰富。（2）矿井瓦斯发电气源有保障大湾煤矿东井西翼风井瓦斯抽采站现有三套高、低负压抽采系统（高负压

14、两套，低负压一套），瓦斯泵抽采能力达到800m3/min（混合量），目前，运行高、低负压系统各一套。根据近期瓦斯抽采纯量情况预测矿井年抽采纯量预计可达2613万m3/a，项目实施有足够的气源保障。（3）矿井瓦斯发电具备相应的建设条件矿井有满足建设瓦斯发电站要求的场地，交通运输、供电、供水、通讯等均可就近依托于矿井，瓦斯发电的建设条件较好。（4）瓦斯发电技术成熟根据我省瓦斯发电实际情况，盘江、水城多个瓦斯发电站运行情况良好，瓦斯发电技术成熟可行。综上所述，项目实施具备相应的条件，项目建设是可行的。四、结论及主要技术经济指标1、大湾煤矿东井西翼目前剩余煤炭储量13214万t，瓦斯资源储量24.91

15、亿m3，可抽瓦斯资源量17.24亿m3，瓦斯资源较充足。2、经预测，大湾煤矿东井西翼风井瓦斯抽采站抽采瓦斯纯量2613万m3/a，可利用瓦斯纯量1568万m3/a，设计装机功率为6.0MW，即10台600kW的瓦斯发电机组。3、项目的实施有利于片区环境保护本项目实施后，可使矿井减排甲烷量7243.36t/a，相当于减排CO2量131893t/a，相当于节约标准煤8862.73t/a，由此可减排SO2量17.02t/a，减排烟尘量25.32t/a，减排NOX量67.72 t/a。4、项目的实施，有利于促进矿井瓦斯抽采，减少瓦斯事故，社会效益明显。另外，项目的实施，一方面可以改变矿区居民的生活环境

16、，提高矿区居民的生活质量，另一方面还可解决10人的劳动就业问题，项目环境效益和社会效益显著。5、项目主要经济指标（1）人员配备：10人；（2）项目总投资：2860.12万元；（3）财务内部收益率：税后13.40%，税前17.52%；（4）投资回收期：税后6.68年，税前5.79年；（5）投资利润率：12.28%；（6）投资利税率：12.77%。五、存在的主要问题及建议1、根据矿井瓦斯抽采报表，矿井瓦斯抽采浓度为5.8%11%，瓦斯抽采浓度较低，建议矿井通过合理布置钻孔、提高封孔质量、密封采空区、加强抽采管理以及资金投入等手段提高瓦斯抽采浓度，进而促进瓦斯利用。2、由于矿井实测煤层瓦斯参数资料较

17、少，矿井瓦斯抽采规模主要依据地质报告中瓦斯参数及矿井瓦斯抽采报表进行预测，且矿井瓦斯抽采是一个动态变化的过程，造成预测的瓦斯抽采量与实际抽采情况可能存在一定的偏差。3、项目实施后，为了确保系统能够安全、稳定运行，矿井一方面应提前安排抽采工程；另一方面应加强瓦斯抽采的管理，加大瓦斯抽采方面投入，保障矿井瓦斯发电工程的气源。4、项目实施投产后，有一定的经济效益，建议贵州水矿南能清洁能源开发有限公司充分利用好国家相关优惠政策，争取各方面的补助，争取更多的收益。5、本项目需进行低浓度瓦斯的输送，一方面必须确保输送管道及安全设施的安装质量，严防漏气；另一方面在生产运营过程中，还须加强管理，确保系统运行安

18、全。6、瓦斯发电站的建成运营后，会带来噪音的污染，为了避免或减少噪声对周围环境的影响，瓦斯发电站厂房的建设应严格按照可研提出的方案实施。第一章 矿井开发现状第一节 矿井概况一、交通位置大湾煤矿位于贵州省六盘水市钟山区大湾镇和毕节市威宁县东风镇境内，西北距威宁县城50km，东南距水城46km。地理坐标为：东经10436561043915，北纬264430264853。矿区至水城有铁路相连，可与滇黔铁路接轨，中部有威水公路支线通过，交通运输十分便利。交通位置见图1-1-1。二、地层及构造1、地层矿区内出露的地层有：上二叠统的峨眉山玄武岩（P21）、上二叠统宣威组（P22）、三叠系下统飞仙关组（T1

19、）、三叠系中统嘉陵江灰岩（T2）及第四系表土层（Q）。（1）上二叠统（P2）： 峨眉山玄武岩（P21）：灰黑色、墨绿色、隐晶、细晶结构，上部具气孔状或杏仁状构造。间夹凝灰岩、粉砂岩、泥岩。平行不整合于下二叠统茅口灰岩之上，广泛出露于矿区外围。 宣威组（P22）：由浅灰至深灰色细砂岩、粉砂岩、黑色泥岩、灰黑色砂质泥岩及煤层组成，底部为暗紫色铁质泥岩及灰绿色角砾状凝灰岩，与其下伏峨眉山玄武岩呈假整合接触关系，在矿区的东侧有出露，厚180240m，平均厚234.32m，为矿区内含煤地层。（2）三叠系（T3）： 下统飞仙关组（T1）：由紫、紫灰色，薄至中厚层状细砂岩、粉砂岩、砂质泥岩及泥岩组成，以细砂

20、岩、粉砂岩为主，与下伏宣威组呈假整合接触在矿区内大面积出露。厚440550m，平均厚495m，据岩性和颜色不同分为3段，简述如下：第一段（T1f1）：由灰绿色粉砂岩、泥岩及细砂岩组成，以粉砂岩为主，底部为浅灰绿色、薄层状的钙质泥岩，厚60130m，平均厚88m。第二段（T1f 2）：由紫、紫灰色夹黄绿色中厚层状的细砂岩、粉砂岩及泥岩组成，以细砂岩为主，上部夹透镜状石灰岩，中部产瓣鳃类等动物化石，下部以含较多的豆状、眼球状钙质结核之紫色粉砂岩或细砂岩与第一段分界，全段厚250m340m，平均厚300m。图1-1-1 矿井交通位置图第三段（T1f 3）：由紫色、暗灰紫色细砂岩、粉砂岩组成，以细砂岩

21、为主，上部常夹透镜状石灰岩，一般分布在向斜轴附近。全段厚110m120m，平均厚116m。 中统嘉陵江灰岩（T2f1）：由浅灰色、青灰色薄至中厚层石灰岩组成，产瓣鳃类、腕足类等动物化石，与下伏飞仙关组呈整合接触，零星分布于向斜轴附近，残留厚约50m。（3）第四系（Q）：表土层由坡积物、冲积物和腐植土组成，与下伏各时代老地层呈不整合接触，一般分布在沟谷两侧、河漫滩及缓坡地带，厚020m，平均厚10m。2、构造（1）褶皱二塘向斜在大地构造单元上属扬子板块（级）黔北隆起（级）六盘水断陷（级）之威宁北西向构造变形区。二塘向斜NW自拱桥，SE至粮坝子，两端延出矿区，全长约14km，在矿区内延展9km。核

22、部由T1、P3地层组成，两翼由T1、P3、P2等地层组成。NE翼宽缓，倾角10左右，SW翼陡狭，倾角45左右，轴面倾向SW、倾角约85左右。轴向N1070W，一般为N5065W，呈似“S”型展布。向斜最深部在7线附近，11号煤此处标高约1350m，其枢纽在NW、SE两端翘起，中间略具波状起伏。为一不对称的短轴向斜。大湾矿区位于二塘向斜的中、深部，是二塘向斜的主体部分。NE翼以2号煤+1700m等高线与木冲沟矿区为邻，SW翼以F2号断层与顶拉矿区相毗连。在矿区范围内NE翼倾角一般为810，平均宽度2.11公里；SW翼倾角一般为35。东部NE翼浅部及转折端一带倾角变陡，一般为2035。次一级褶曲不

23、发育，局部有波状起伏但波幅一般不超过10m。（2）断层矿区内及邻近地段共发现大小断层41条。断层落差大于30m的有6条，2030m的2条，20m以下的33条。落差大于30m的有F1、F2、F10、F11、F17、F20号断层；2030m有F7、F8号断层；余下断层落差均为20m以下，一般为515m。延展长度大于1000m的断层有F2、F5、F5-1、F5-2、FB23、FB25、FB4、F11、F17等9条断层，余下均小于1000m。矿区内断层除F2、F20、F17为走向正断层外，余者绝大多数为NNE向高角度横向和斜交正断层。一般为N520E。与向斜轴交角6070。倾角6070，落差多数为51

24、5m，多分布在向斜NE翼浅部及中深部，逆断层少见，仅有2条且延展不长。落差大于30m断层均分布在矿区边缘。现将落差大、延展较长、对煤组有破坏的F2、F5、FB4、FB23、FB25、FB21、F5-1、F5-2等8条断层叙述如下：F2断层位于二塘向斜SW翼，为矿区边界断层，延展长度约11公里，为一走向正断层。走向N2070W。平行向斜轴，倾向NE，倾角6570，在矿区内落差1550m，一般为1520m，197线最大达3050m。切割T11、T12和P2地层，地表表现两盘产状不一至，孔内岩煤层亦表现缺失。F5断层位于钱家院子拖罗一线，全长2000m，在矿区内延伸240m，为一斜交正断层。走向N1

25、520E，倾向SE。倾角4260，一般为50左右，落差813m。向南西方向延展落差逐渐变小。切割T11、T12和P2地层、地表与孔内均表现为岩煤层缺失。该断层横切大湾矿区二塘向斜NE翼浅部，向NE延入木冲沟矿区。FB4断层全长3600m，在矿区延伸长度为1750m，为一斜交正断层。走向N520E，倾向SE，倾角7080，落差715m。矿区内地表切割T12地层，上下盘呈角度接触，并有断层破碎带；孔内切割P22地层；井下见地层被错断。孔内见有岩煤层缺失。FB23断层长度为1150m，为一斜交正断层。走向N1530E，倾向NW，倾角65，落差717m。切割T12、T11、P2地层，见有断层破碎带，孔

26、内见有缺失岩煤层。FB25号断层为一斜交正断层。走向N5E，倾向SE，倾角65，落差7m。地表切割T12地层，孔内见有地层缺失。此断层向深部延展约550m。FB21断层全长约1880m，在矿区内延展长度1200m，为一斜交正断层。走向N3855E，倾向SE，倾角75，落差1020m。地表切割T12、T11、T22、T21地层，孔内缺失岩煤层。F5-1断层全长1680m，为一斜交正断层。走向N7E，倾向E，倾角71，落差8m。在地表切割T13、T12、T11地层及向斜轴，地表有3点控制。F5-2断层全长1420m，为一斜交正断层。走向N512E，倾向SE，倾角4260，落差813m。在地表切割T

27、12地层，孔内见有地层缺失。矿井内地质构造属中等偏复杂型。三、煤层赋存情况1、煤层大湾东井主要含煤地层为宣威组，厚180240m，平均厚234.32m。含可采及局部可采煤层8层，分别为：2、4、5、7、8、9、11、12煤层。各煤层简要叙述如下：2煤层：黑色，条痕色为褐黑色、粉状或少见块状，线理状或细条带状结构玻璃光泽，半暗型煤。东井范围内煤厚0.632.62m，平均1.71m。煤层结构较简单，含夹石03层，常为1层，厚0.100.20m，岩性为棕灰色或褐灰色高岭石泥岩。大湾煤矿东井西翼范围内厚度1.411.66m，平均1.54m。4煤层：黑色、块状或粉状，油脂光泽，半暗型煤。距3煤层0.40

28、14.50m，煤厚03.87m，平均1.25m。一般含12层夹石，厚0.100.15m，岩性为灰色泥岩、棕灰色高岭石泥岩。大湾矿东井西翼范围内局部可采。5煤层：褐黑色，块状或粉状，抽脂光泽或玻璃光泽，细条带或线理状结构，半暗型煤。距4煤层0.4012.90m，东井范围内煤厚02.3lm，平均0.71m。结构简单，一般含1层夹石，厚0.050.10m，岩性为褐灰色高岭石泥岩或灰色泥岩。7煤层：黑色或褐黑色，块状或粉状，断口不平整，线理或细条带状结构半暗至半亮型煤。距5煤层4.4018m，东井范围内煤厚03.25m，平均1.20m。结构较简单，一般含1层夹石，厚0.050.10m，岩性为灰色泥岩或

29、黑色炭质泥岩。大湾矿东井西翼范围内大部分可采，可采范围厚度1.131.49m，平均1.3m。8煤层：黑色、块状、油脂光泽或玻璃光泽，断口不平整，线理或细条带结构，半暗型煤。距7煤层0.8018m，东井范围内煤厚02.70m，平均1.06m。结构较简单，一般含1层夹石，厚0.050.20m，岩性为灰色泥岩。大湾矿东井西翼范围内局部可采，可采范围厚度1.231.49m，平均1.3m。9煤层：黑色、粉状或块状，线理或条带结构，油脂光泽，断口不平整为半暗型煤。距8煤层1.4017.90m，东井范围内煤厚04.65m，平均1.39m。结构复杂，常含l2层夹石，厚0.050.15m，岩性为灰黑色泥岩。11

30、煤层：黑色或褐黑色，块状或粉状，线理至细条带结构，断口不平整，半亮至半暗型，以半亮型为主。距9煤层0.8033.70m，东井范围内煤厚0.986.44m，平均3.l6m。结构复杂，常含夹石13层，厚0.050.20m，岩性为深灰色泥岩或黑灰色炭质泥岩。大湾矿东井西翼范围内全区稳定可采，厚度2.633.02m，平均2.8m。 12煤层：黑色、粉状、少见块状，线理或细条带结构，油脂光泽为半暗型煤。距11煤层0.409.80m，东井范围内煤厚01.81m，平均0.78m。结构简单，通常不含夹石或偶含1层夹石，厚0.050.10m，岩性为灰色泥岩。可采及局部可采煤层特征，详见表1-1-1。表1-1-1 大湾煤矿东井可采及局部可采煤层特征表煤层厚度（m）最小最大平均煤层平均间距（m）稳定程度可采性顶板岩性底板岩性煤层倾角（）21.411.661.548.37较稳定可采砂质泥岩泥岩泥岩砂质泥岩2035403.871.25不稳定局部可采细砂岩粉砂岩泥岩粉砂岩20353.56502.310.71不稳定局部可采粉砂岩泥岩泥岩粉砂岩20359.6071.131.491.30较稳定可采粉砂岩砂质泥岩泥岩砂质泥岩20356.3981.231.491.30不