贵州某煤矿瓦斯发电站建立可行性研究

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1、贵州某煤矿瓦斯发电站建立可行性研究煤矿现代化2009年第4翅总第91期窟舀昭围固可值四贵州煤矿监察局盘江分局周光明贵州大学矿业学院岳宗洪摘要由于瓦斯已经严重影响贵州某矿的安全生产,同时抽放后直接排入空气中对大气产生了很大的污染,因此有必要对本矿进行瓦斯分析预测和瓦斯发电可行性研究,得出本矿完全具备低浓度瓦斯发电站建立的条件,如果本矿建立瓦斯发站将有利改善能源,安全和环保的作用,并创造一定的经济效益.关键词瓦斯预测瓦斯发电安全保障经济效益我国煤层气资源十分丰富,是世界上第三大储量国.根据最新一轮资源评估结果,我国埋深2000m以下的煤层气资源量达到31.46万亿m,相当于450亿t标准煤,或35

2、0亿t标准油,与陆上常规天然气资源量相当.而瓦斯的实际利用率不到2%.贵州煤层气资源丰富,在全国煤层气的资源量排第二,具有很好的开发前景.我省最早的瓦斯抽放系统是在六枝局大用矿井,直到1985年12月13日六枝矿瓦斯民用工程一次点火试烧成功,我省才有了第一个瓦斯开发利用工程.到1992年,相继地宗矿,四角田矿,化处矿,凉水井矿都各建起了容积5000m3的瓦斯民用工程,全局利用纯瓦斯量840万m,用户达1万户,年节煤4万t,价值2oo万元.目前贵州煤层气开发总体还处于初级的阶段,利用还比较少,在煤层气(瓦斯)发电利用方面,贵州省投入稳定运行的瓦斯发电机组29台,装机总量1.45万千瓦.近年来由于

3、低浓度瓦斯发电机技术的突破,所以加快贵州瓦斯发电站建立可行性研究非常必要.1概况1.1矿井概况本煤矿位于贵州省兴仁县城西北潘家庄镇,与兴仁县城直距约20kin.矿井探矿权范围地理坐标:东经105.0616一105.0807”;北纬25o3122”.-25.3208”.井田平均走向长约1.6km,倾斜宽约1.6km,井田面积2.8725km2.开采深度由+1630+1050m.根据贵州省国土资源勘测规划院2o04年12月对贵州省兴仁县振兴煤矿详查地质报告评审的贵州省矿产资源储量评审意见书,本煤矿法定探矿权范围内M1,M2,M3,M4,M5,M7及M8七层可采煤层原煤资源量为2590万t.矿井设计

4、生产能力为3O万a,现在进行技改造为45万如.1.2构造地层煤层简况矿区位于放马坪背斜西南伏端,总体呈单斜构造,地层倾向由西渐变为南西,倾角一般为6一l2.矿区煤系地层龙潭组第三段(P2m)中还发育少量东西向正断层,断距较小,一般5一lOm,地表不明显,但在开采煤窖中可见.该类小断层使煤层短距离错位,破坏了煤层局部的稳定性和连续性,降低了煤层顶板岩石的强度.综上所述,矿区位于放马坪背斜西南伏端,含煤地层产状较缓,区内褶皱,断层较少,其构造复杂程度属于中等类型.矿区出露地层有龙潭组,龙头山组,含煤l624层,一般7-8层,可采煤层总厚8.519.81m平均12.8m含煤系数4%,可采煤层7层.现

5、开采M5层,煤层稳定,煤层倾角约为lo0左右.2瓦斯发电站建立的可行性研究?8?2.1瓦斯概况该矿井为高瓦斯矿井,矿井已安装有瓦斯抽放系统.根据贵州省煤炭管理局2007年度矿井瓦斯等级鉴定报告:该矿井绝对瓦斯风排量为8.88m3/min,总量为22.41m3/min,相对瓦斯涌出量75.28m.本矿已经建立瓦斯抽放系统.2.2瓦斯预测3.4.1瓦斯总量预测矿井瓦斯涌出量(按AQ标准进行预测计算)Wh=WWWx:!二r二!(+b)(v)0.146e(1+0.31W)10oa=2.4+0.21Vb=10.O04V一0.o2t“一面丽wy=式中Wx一煤的瓦斯吸附量,m.Wf,Ar,vL一煤的水分,灰

6、分,挥发分%(根据突出报告,没有的按地质报告和安全专篇中为准).P一一瓦斯压力,1.2MPa;en一一温度系数(按20查表取值:0.672);Wy一游离瓦斯量,mTt;fn一一煤的孔隙率,%(以突出报告为准,没有的取4.6956);一一煤的容重,;Kv一相对煤层瓦斯压力下的瓦斯压缩系数;II-温度,.使用上速公式及相关资料(突出报告和地质报告及安全专篇)进行计算结果见表1.表1各煤层瓦斯含量计算结果表经过上面预测本矿目前瓦斯储量大约为7.7268亿m,可煤矿现代化2009年第4期总第91期知道本矿瓦斯含量丰富,为本矿建立瓦斯发电站提供了资源保障.2.3瓦斯抽放方法选择及泵站建立初期,只开采5煤

7、层刀把部分,掘进采用先探放后掘进,工作面采用本煤层抽放,其他时间采用包括巷道掘进时边抽边放;回采工作面预抽和边采边抽.抽放设计根据邻近矿区类似矿井生产经验,确定本煤层及密闭采空区埋管抽放率预计为25%,抽放上,下邻近层(专用瓦斯抽放巷布置于M6煤层中)瓦斯抽放效率为30%计.瓦斯抽放纯量Q纯=44m3/min;(其中低负压20.0m,高负压24.0m)矿井年设计抽放量为2090.88万m,.高负压抽放瓦斯抽放所需流量:Q=24x1.2(0.3x0.8)=120m3/min低负压抽放瓦斯抽放所需流量:Q=20x1.2(0.25x0.8)=120m3/min根据矿井开采采掘的具体位置及开拓布暑,确

8、定将抽放泵站设在矿井回风井井口附近无地质,洪水等灾害影响,地势平坦的地点.根据我矿实际,泵站选择在调度会议室后面的山顶.2.4瓦斯发电站的建立的可行分析2.4.1低浓度瓦斯发电基本要求首先,按国家煤矿安全管理部门的要求安装了瓦斯抽放系统,并且瓦斯抽放系统须正常运行;其次,瓦斯抽放系统纯瓦斯抽放量在100万m3/年左右,瓦斯浓度在6-25%之间.达到这2个条件就能具备建设瓦斯电站的基础,若建设瓦斯电站就可实现”以利用促抽采,以抽采促安全”的煤矿良性循环发展.根据本矿提供的资料和数据,可知本矿已安装并正在使用瓦斯抽放系统,瓦斯抽放系统已经正常运行,满足低浓度瓦斯正常发电的瓦斯抽放浓度目前为9%27

9、.6%,瓦斯抽放泵为100m3/min120m3/min,年瓦斯抽放系统纯量在427.68万m3/年1573.44万m3/年.所以本矿完全满足低浓度瓦斯发电的要求.2.4.2瓦斯发站的建立目前开采的煤层是M5号煤层,根据瓦斯抽放表和瓦斯日报表可知,瓦斯的瓦斯涌出量比较稳定,适合瓦斯发电浓度的量大比较大,基本完全能够满足瓦斯发电.由于”胜动”牌500GF13RW瓦斯发电机组,该发电机使用于瓦斯浓度大于(69)%以上的瓦斯发电可以发电,正常发电则需要瓦斯浓度在大于或等于9%.所以本项目瓦斯发电需要的瓦斯量不能包括本矿在瓦斯抽放后的回采工作面瓦斯量,掘进工作面瓦斯量(抽放后瓦斯浓度远小于6%).可用

10、于低浓度瓦斯发电纯量m=瓦斯浓度大于或等于9%的瓦斯抽放浓度%瓦斯抽放量m3/minx60=(9-27.6)%x(100120)m3/minx60=5401987.2m由于1台500GF13RW瓦斯发电机组理论上需要瓦斯纯量140150m左右才能发电正常,实际发电正常需要瓦斯纯量150m3/h,那么本矿瓦斯纯量理论完全可以满足3台500GF13RW瓦斯发电机组建立1500kW电站.3经济效益3.1年总运行成本每台机组连续运行功率400kW(其中实际功率=发电机功率x功率因数400kW=500kW0.8)年运行时问为330天.年发电量:3台x400kWx24hx330=950.4万kWh.机油消

11、耗:1.5g/kWhx950.4万kWhx20元/千克=28.512万兀.矿方人员及CDM人员工资:电站运行及维护人员按24人考虑,人员工资平均按4万/年.共计:4万元/人年x24人=96万元.职工福利费:按生产工人工资的14%计算.共l3.44万元.劳动保险费等费用:根据矿井原煤成本计算办法(采矿设计手册),劳动保险费,待业保险费,工会经费与职工教育经费按成本工资的27.6%计算.为26.496万元.管理费用:3O万元设备折旧:按平均年限法计算,折旧年限为1O年,残值率5%.即970.5x(1-5%)/10=92.1975万元.设备维护:每台机组1O万元,年,3台机组共计30万元.站自用电:

12、根据矿的部分自用电量,大约站自用电占发电量的5%.即:0.50元/kWh950.4万kWhx0.05=23.76万元.年瓦斯抽放系统及其维修:l5万元;年安全费用:3O万元;年摊销费为:2O万元;总成本=405.4087万元.3.2年发电收益由于本矿的大部分电进行上网,当地上网电价为0.22元/kWh,国家补贴0.25元Wh.年发电收益=年发电量电价;=950.4x(1-5%)万kwh(0.22+0.25)元/kwh+95O.4x5%x0.5元/kWh;=448.1136万元.CDM减排收益=6.9744万tx8欧=55.7952x9.95=555.16224万元.年瓦斯发电站总增值税为:20

13、1.5744万元;年发瓦斯发电站总所得税为:170.4668万元;城市维护建设税与教育费附加为:16.1259万元;公积金年收费用为:2O.97万元;年收益=发电收益+CDM收益一成本一税收;=1003.27584万元一405.4087万元一388.1671万元;=209.70004万元:投资回收=项目总投资年收益=l100.5万元+209.70004万元5.3年.4结论本煤矿瓦斯发电利用不但在经济效益方面是十分明显的,而且瓦斯发电是在采煤之前将煤层气采出,可使煤矿瓦斯涌出量降低70%80%,不仅能给煤矿提供安全保障,同时大幅削减矿井建设费用和生产通风,防灾费用一般估计可减少?9?煤矿现代化2

14、009年第4期总第91期加快煤炭企业物流一体化改革实现物资供应专业化口社会化兖矿集团物资部孔令超现在,越来越多的人知道了”第三利润源泉”的说法,开始明白:”物流”是企业创造利润的第三个源泉.随着市场竞争的不断深化和加剧,企业建立竞争的关键,已由节约原材料的”第一利润源泉”,提高劳动生产率的”第二利润源泉”,转向建立高效的物流系统的”第三利润源泉”.20世纪80年代,西方发达国家,如美国,法国和德国等就提出了物流一体化的现代理论,应用和指导其物流发展取得了明显的效果.使他们的生产商,供应商和销售商均获得了显着的经济效益.美国十几年的经济繁荣即与该国重视物流一体化的理论与实践,加强供应链管理,提高

15、社会生产的物流效率和物流水平分不开的.物流一体化就是指不同职能部门或不同企业之问在物流上的合作,达到提高物流效率,降低物流成本的效果.作为具有一定专业化和社会化的煤炭企业物资供应部门(即物流企业),如何适应现代物流的改革和发展,是当前物资供应部门面临的重要课题.党的十四大确定我国经济体制的改革目标以来,社会主义市场经济体制经济改革不断深入,物资供应管理也经历了多次改革.但是由于受国家物资流通体制的影响,一直沿用传统的两级管理模式,这种模式在计划经济体制下曾发挥一定作用.然而这种模式毕竟是计划经济体制下的产物,很难适应改革开放的大形势.特别是随着国家物资流通体制改革的深入,这种体制的弊端也日渐明

16、显.如:对市场的参与竞争意识和能力不强,中间环节过多,工作效率低下,管理漏洞大,物资储备分散,周转速度慢.这些问题直接影响了煤炭企业的整体效益,必须进一步深化改革,建立起适合煤炭企业生产建设特点的开放的现代物流体系.l构建第三方物流企业,实现物流一体化物流一体化是物流产业化的发展形式,它必须以第三方物流充分发育和完善为基础.所谓”第三方物流”,指的是由物流的供方,需方之外的第三方去完成的物流运作方式.物流一体化的实质是一个物流管理的问题,即专业化物流管理人员和技术人员,充分利用专业化物流设备,设施,发挥专业化物流运作的管理经验,以求取得整体最优的效果.同时,物流一体化的趋势为第三方物流的发展提

17、供了良好的发展环境和巨大的市场需求.第三方物流和物流一体化的理论为中国的国有大中型企业带来一次难得的发展机遇.作为大型煤炭企业的物资供应中心,必须探索适合中国国情的第三方物流运作模式,降低生产成本提高效益,加强竞争力,以适应社会大流通的需要.加快流通体制改革,发展流通企业,必须走专业化,社会化的道路,这是客观规律的需要,也是煤炭企业自我发展的需要.物资供应中心应按照经济合理化的原则,尽快建立起适合煤炭企业特点,以流通专业化,社会化为主要标志的高效,通畅,可调控的物流体系.市场经济的发展,要求各种经济要素优化组合,建立起现代化的企业集团.从专业性向综合性发展,从单一型向多向型转变,实现全方位经营

18、.这就是要求物资供应中心转变成为综合性的第三方物流企业,集物流,商流,信息流于一体,具有物资市场管理,生产资料经营与配套服务功能.其经营方式包括中介服务,计划供货,补偿贸易,加工改制等,既从事供应,也开拓贸易,即立足流通,也开发实业,成为全方位,多功能的企业调节机构,形成规模经营,提高竞争能力.重点是进行机构,人员,职能重新组合,改变过去直线职能式的”金字塔”管理结构为流程一体化”扁平式”的管理结构.形成以客户服务为中心,内部相互协调,整体合力强大,管理职能明确,精干高效,指挥统一的组织机构.建立起管理幅度适中,层次清晰,制度健全,机制灵活的现代物流企事业.社会化的物流企业,不仅要完善各种形式

19、的订货会,交易会,而且利用地域特点,发挥交通优势,培育专业化,社会化的(1/51/4),节约大量电能.其次瓦斯发电的利用有利于减少对大气的污染,改善矿区周围环境.如果在贵州一些满足瓦斯发电的煤矿进行可行研究并建立相应的瓦斯发电站,这样能够起到缓解能源紧张和改善能源结构,并能创造新的产业带来可观的经济效益和社会效益.参考文献【1】岳宗洪,张明清等.煤矿绿色开采技术及煤层气资源化J】.煤炭工程,2008,(3).【2】苏显波,陈江风,等.煤层气地质学与勘探开发M】.北京:科学出版社,20O1.项目来源:贵州省科技厅攻关项目黔科合GY字(2006)3029作者简介周光明,男,工程师,1994年毕业于

20、贵州大学采矿工程,现于贵州煤矿监察局盘江分局监察二室主任.(收稿日期:200931)ResearchofcoalminegaspowerstationsetupfeasibilityinGuizhouZHOUGuang-mingGuizhouCoalMineSupervisionBureauPanjiangSubbureauSchoolofMiningYUEZong-hongGuizhouUniversity,GuiyangAbstract:becauseofthegashasbeenseriouslyaffectedthesafetyofamineinGuizhouproduction,me

21、anwhile,afterdrainagedirectlyin-totheairintheatmospherehaveagreatdealofpollution,itisessentialtocatyoutthisminegasanalysisandpredictionofgaspowergenera-tionfeasibilitystudy,drawnThefullyequippedwithalowconcentrationofminegaspowerstations,setuptheconditions,iftheminesetupagasstationwillbebeneficialtoimprovethehairenergy,securityandenvironmentalprotectionrole,andmustcreateeconomicbenefits.KeyWOS:predictionofgas;gaspowergeneration;security;economicbenefits?】0?