扎赉诺尔煤田煤炭地下气化地质评价与有利区优选
崔义1
陶树2
王志珩2
吴亚宁2
井庆贺1
李寿君1
李德军1
郭洁1
闫寿庆1
焦扬1
邹迪1
1.扎赉诺尔煤业有限责任公司,内蒙古 呼伦贝尔 0214102.中国地质大学(北京)能源学院,北京 100083
摘要：煤炭地下气化(UCG)技术是一种将原位煤层在地下进行有控制的燃烧,以获取可燃合成气的技术,该技术有望发展成为弥补我国天然气供需缺口的重要技术.UCG过程的选址问题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、构造条件和水文地质条件 4个方面综合分析伊敏组主煤层UCG的可行性.运用层次分析(AHP)法和模糊数学评价法,优选 4个一级评价指标和 13个二级评价指标以构建多层次模糊数学评价模型,明确扎赉诺尔煤田UCG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;2层煤的发热量平均值(Qnet,ar)分别为 23.41和 23.73 MJ/kg;气化活性(CO2,900℃)的平均值分别为 91.90%和 79.64%;热稳定性(TS-6)的平均值分别为 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,含煤层系发育良好且稳定的隔水层.整体而言,扎赉诺尔煤田Ⅱ2-1 和Ⅱ3 煤层具有实施UCG项目的可行性,其中,灵东煤矿南部为Ⅱ2-1 煤层UCG的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UCG的Ⅰ类有利区,建议进一步开展有利区内煤炭气化物理模拟试验,获取气化产物及气化效率等关键参数,并落实气化炉建设方案、优化气化工艺.
关键词：煤炭地下气化(UCG)有利区多层次模糊数学评价扎赉诺尔煤田
分类号：TD841(矿山开采)
资助基金：国家自然科学基金(42272200)扎赉诺尔煤业有限责任公司科技资助项目(2021RXTDLX12)
论文发表日期：2025-05-30
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：14( 2596-2609 )
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