扎赉诺尔煤田煤炭地下气化地质评价与有利区优选

煤炭学报
网络首发时间：2024-08-21 11:30:29

作者

崔义陶树王志珩吴亚宁井
单位

扎赉诺尔煤业有限责任公司中国地质大学（北京）能源学院
摘要

煤炭地下气化能够将原位煤层在地下进行有控制的燃烧，以获取可燃合成气，有望发展成为弥补我国天然气供需缺口的重要途径。煤炭地下气化选址需综合考虑煤岩自身特性及煤层地质环境等诸多因素，客观的选址评价工作是地下气化稳定运行的基本保障。在查明扎赉诺尔煤田地质条件的基础上，从煤岩煤质特征、煤炭赋存条件、构造条件、水文地质条件四个方面综合分析伊敏组主煤层地下气化可行性。运用层次分析法和模糊数学评价法，优选4个一级评价指标和13个二级评价指标构建多层次模糊数学评价模型，明确扎赉诺尔煤田煤炭地下气化有利区分布特征。结果表明：该煤田Ⅱ2-1和Ⅱ3煤层为褐煤，以中等全水分含量、低灰分产率、高挥发分产率煤为主，煤中氮、硫等有害元素含量低；两层煤的发热量平均值(Qnet，ar)分别为23.41MJ/kg和23.73MJ/kg；气化活性(CO2，900℃)平均值分别为91.90%和79.64%；热稳定性（TS-6）平均值分别为58.95%和58.20%；煤灰熔点分别为1145℃和1170℃。煤层厚度大且侧向分布稳定（煤厚变异系数10.14%-33.55%）、埋深适中，断层复杂程度较低，煤层平均单位涌水量整体较低，且含煤层系发育良好稳定的隔水层。整体而言，扎拉诺尔煤田Ⅱ2-1和Ⅱ3煤层具有实施UCG试验的可行性，其中，灵东煤矿南部为Ⅱ2-1煤层地下气化Ⅰ类有利区，灵东煤矿、灵东煤矿南部和灵泉煤矿南部为Ⅱ3煤层地下气化Ⅰ类有利区，建议进一步开展有利区内煤炭气化物理模拟实验，获取气化产物及气化效率等关键参数，落实气化炉建设方案、优化气化工艺。
关键词

煤炭地下气化有利区多层次模糊数学评价扎赉诺尔煤田
文章目录

1. 地质概况
2. UCG地质条件
2.1 煤岩煤质特征
2.2 煤层赋存条件
2.3 构造条件
2.4 水文地质条件
3. 评价模型构建及有利区优选
3.1 评价参数
3.2 权重与隶属度
3.3 多层次模糊数学模型
3.4 有利区优选结果
4. 结论
引用格式

崔义,陶树,王志珩,等.扎赉诺尔煤田煤炭地下气化地质评价与有利区优选[J/OL].煤炭学报,1-17[2024-08-21].https://doi.org/10.13225/j.cnki.jccs.2024.0569.