云南建投矿产资源开发投资有限公司怎么样

针对煤炭地质勘查研究存在的问题，可以看出，我国煤炭地质勘查虽然研究成果较多，但是由于手段多样化、技术的差异性、区域地质条件不均性以及实际操作的差别造成了以上存在的几个问题，综合分析来看，我国煤炭地质勘查技术与方法仍需加强以下几个研究方向：

1.煤炭地质勘查阶段划分研究需要重新厘定

我国现行的勘查阶段划分仍然沿袭前苏联的四分法。但是，从目前情况看，勘探阶段对矿井地质条件的查明程度与安全高效矿井建设的需求依然有很大差距，难以满足市场经济条件下煤炭工业建设规划需要。实际上，煤炭地质勘查是为矿井建设和生产服务的，勘查技术主要进展、矿井开采地质条件综合勘探效果更多的体现在矿井生产实践验证中。因此，包括建井和生产阶段的补充勘探是勘查工作的继续，无疑属于煤炭地质勘查范畴。建议将煤炭地质勘查工作划分为5个阶段，制定补充勘探阶段的工作程度、技术标准，并将其纳入重新修订的煤炭地质勘查规范中去。

《煤、泥炭地质勘查规范》中，要求煤炭地质勘查遵循以煤为主、综合勘查、综合评价的原则。但是，在煤炭资源地质勘查手段、工程量布置和控制程度等方面上，均是以钻探手段为主要依据，按照几类（针对构造复杂程度）几型（指煤层稳定程度）确定勘探类型，对最终阶段即勘探（精查）阶段的要求也仅是“详细查明先期开采地段内落差等于和大于30m的断层、详细查明初期采区内落差等于和大于20m（地层倾角平缓、构造简单、地震地质条件好的地区为15～10m）的断层”。

深部煤炭资源的赋存条件，一般情况下要比浅部复杂；新建矿井多为高产、高效矿井，综合机械化生产对煤矿地质工作提出了更高要求，包括查明断距3～5m的断层、幅度5m左右的褶曲、陷落柱和采空区的空间分布等。因此，现行规范对于深部煤炭资源地质勘查的手段比较单一、勘查精度要求整体偏低。

如何提高勘查精度，从规范上提高精度要求，成为当代煤炭勘查工作解决的前沿问题。

2.加快煤炭空白区勘查，满足优质煤炭基地建设和矿井生产接替需要

我国西部煤炭地质勘查空白区相对于东部较多，其勘查程度低，开发工作滞后，经济可采储量严重不足，具有重要的勘查潜力。因此，煤炭地质勘查要以新的成矿理论为指导，采用先进的勘查技术手段和设备，对该类型地区进行研究，及时准确地发现新的煤炭资源，为国家经济安全发展提供新型能源基地。

3.加大深部煤矿床精细勘探技术研究

由于勘查程度低，对深部煤炭资源赋存状况和地质条件掌握程度差。从已进入深部生产的矿井看，随着采煤深度增加，高水压、高地温、高地压、高瓦斯问题日趋严重，地质构造愈来愈复杂。未来深部矿井均是高产高效矿井，为开发利用深部煤炭资源，将开发风险降低到最低限度，必须掌握煤矿区、矿井、尤其是采区、工作面的地质条件。为此，以物探方法为先导，配合基础地质勘查手段，结合其他勘探手段，提高深部煤岩层精细构造和灾害源探测能力与精度。

4.加快资源勘查、矿井建设、煤气安全开采一体化和环境保护四位一体化研究步伐

煤炭地质勘查是煤气共采的基础。煤田勘查坚持统筹规划、协调开发的原则，从普查阶段开始就将煤层气勘查评价与煤勘查有机结合起来，统一部署、同时设计、同时组织施工，进行一体化勘探、综合评价。对煤层气有利区块开展试井和小井网勘探。煤炭科学研究总院西安研究院研发的地面钻孔煤层绳索取心装备和煤层气含量快速测定技术，大大降低了逸散气的体积，通过实验室适当加温和连续解吸，以提高煤层气解吸速率，在几小时至几天内可以获得煤层气含量。与自然解吸法相比，其结果准确率超过90％。同时，煤炭科学研究总院西安研究院根据我国煤田地质条件和储层物性特征，对从美国引进的煤层气注入/降压试井设备进行改进，配合无污染钻井液，减少了试井工程对储层的伤害，提高了煤层原位瓦斯含量、成分、储层压力、渗透率和原地应力的测试精度。借助自主研发的开放式煤层气试井软件，实现了煤层气工程设计、数据处理、结果分析、报告生成的自动化。

5.与煤伴生的微量元素勘查研究

20世纪50～70年代，煤地质工作者对与煤伴生的U、Ge、Ga等有用元素进行过调查。80年代以来，随着人们对资源开发中环境保护问题的日益重视，查明煤中有害元素种类、含量及分布特点，研究它们的地球化学特性等成为煤炭地质勘查的重要任务之一。赵峰华根据环境质量标准确定了22种与环境密切相关的、需要特别关注的元素，并通过燃煤产物淋滤实验研究了它们的赋存机制。煤炭科学研究总院煤化工研究院对我国不同时代、不同地区的441个煤矿1018个煤样进行了31种微量元素抽样调查，全面地展示了大中型煤矿高硫煤中微量元素分布的基本特征。窦廷焕等研究了东胜－神府煤田16个精查矿井中有害微量元素时空分布，并评价了其环境意义。中国煤田地质总局、原地矿部等一些单位相继完成了全国主要煤矿区煤的物质组成、元素组成、微量元素时空分布规律、赋存状态、富集因素和成因类型调研工作。2000～2003年，中国煤田地质总局与中国矿业大学合作，将煤岩学、煤化学和微量元素地球化学理论与洁净煤技术有机结合起来，开展了中国洁净煤地质研究。通过煤矿开采和煤加工、洗选、燃烧试验，筛分出煤中11种潜在有毒有害元素作为环境评价指标，得出了它们在煤中的危险丰度；研究了潜在有害元素，特别是As和Hg在煤炭资源开发利用全过程中的迁移、富集、转化、再分配，及其对环境与人类健康的影响，为优化洁净煤技术，改善环境质量提供了科学依据。同时，与煤伴生的有益元素成因与成矿机理研究取得较大进展。代世峰等总结了华北和黔西若干煤中微量元素地球化学特征，研究了铂族元素丰度、配分模式及来源。代世峰还研究了内蒙古乌干达煤矿9＃煤层黄铁矿杆状菌落，指出菌藻类等低等生物对Cu、Ni、Zn元素富集有重要贡献。李宏涛等采用多种分析方法，发现东胜煤田砂岩型铀矿床中磁铁矿－黄铁矿－方解石间具有成因联系，认为球状次生磁铁矿是烃类和微生物共同作用的结果，对本区铀矿和油气勘探具有重要的启发作用。樊爱萍等将煤盆地演化与成矿作用结合起来，指出东胜煤田砂岩物性受成岩过程和成岩环境控制，氧化－还原、酸性－碱性过渡带有利于铀元素在直罗组砂岩中富集成矿，这与周巧生等、杨殿忠等对吐哈盆地与侏罗纪煤有关的砂岩型铀矿床成矿作用的研究结论相似。

6.物探手段探测能力和精度急待提高

高产高效矿井建设是以丰富的资源优势、可靠的开采地质条件和先进的采煤设备为前提。随着煤矿生产机械化、集中化水平的提高，生产能力与规模的不断扩大，矿井生产对地质条件的查明程度提出了更新更高的要求。因此，无论是深部资源勘查还是浅部生产矿井补充勘探，精细查明影响矿井生产的主要地质因素是解决采掘方式与地质条件之间彼此适应的问题。据不完全统计，浅部勘探即使地震地质条件适合，三维地震勘探解释H（落差）>10m脆性断层的验证准确率达90％以上，H＝5～10m脆性断层的验证准确率为75％～80％，H＝3～5m断层的验证准确率仅30％～40％。对于地震条件复杂的地区，探采对比准确率更低。层滑断层和H≤3m的脆性断层基本上属于三维地震勘探的盲区。因此，三维地震技术对构造的探测精度和可靠性不能完全满足现代化矿井生产的要求。

摘 要 煤中微量元素的富集受多种因素和多期作用控制，往往是多因素叠加的结果。文中对煤中有害微量元素富集的成因类型进行了初步探讨，根据煤中有害元素富集的主导因素，划分出 5 种煤中有害微量元素富集的成因类型: ①陆源富集型②沉积-生物作用富集型③岩浆-热液作用富集型④深大断裂-热液作用富集型⑤地下水作用富集型。对煤中有害微量元素的来源、运移、富集的地质地球化学背景进行深入研究，将有助于发展中国煤地球化学基础理论，也可为煤利用过程中的环境保护提供科学依据。

任德贻煤岩学和煤地球化学论文选辑

中国煤炭资源丰富，居世界前列。已探明的储量可供几百年使用，优于石油和天然气资源。近年，煤炭在我国一次性能源结构中的比例约占 75%。煤中赋存 60 多种微量元素，其中 Ge，Ga 和 V 等可作为伴生矿产加以利用而另一些微量元素，如 As，F，Cr 和 Hg 等则为有害元素或潜在有害元素，它们在储存堆放、运输、燃烧及加工利用过程中，可通过各种形式进入到大气、土壤和水域等环境中，从而造成污染。1997 年，燃煤所产生的以 SO2达 2346万 t，造成严重的环境污染。这种状况正引起人们的高度重视，各级政府亦制定了相应的政策以限制开采 ω( St) >3% 的煤层，并制定了城市中排入大气的 SO2的标准。因此，根据各地区能源资源的配置，采用燃煤前的脱灰、脱硫的新技术，使其洁净化同时，又需要深入研究煤中硫及有害元素的含量、赋存状态、成因及分布规律，使资源、环境得以协调，使国民经济可持续发展。

煤中有害微量元素有22 种: Ag，As，Ba，Be，Cd，Co，Cl，Cu，Cr，F，Hg，Mn，Mo，Ni，Pb，Se，Sb，Th，Tl，U，V 和 Zn。其中 Be，Cd，Hg，Pb 和 Tl 为有毒元素，As，Be，Cd，Cr，Ni 和 Pb 为致癌元素。我国煤中有害元素的研究起步较晚，20 世纪 80 年代以来，才加强了对煤及其燃烧产物中有害元素的分布规律、赋存状态及对环境污染的研究。初步发现，全国煤中 Cr，F，Hg，Mo，Se，U 和 V 等元素含量均高于美国和世界煤中的平均值，As 在局部地区达异常高值。与发达国家相比，我国系统分析数据还很少，对有害元素的成因类型及地质背景研究也极少。

煤中微量元素的富集是受多种因素和多期作用控制的，往往是多因素叠加的结果。在成煤泥炭化作用阶段，陆源区母岩性质、沉积环境、成煤植物类型、微生物作用、气候和水文地质条件是主要控制因素。在煤化作用阶段，煤层顶板沉积成岩作用、微生物作用、构造作用、岩浆热液活动和地下水活动是主要的控制因素。当含煤盆地经过后期改造，煤层进入表生作用阶段时，风氧化作用也可以使煤中的微量元素进一步富集或淋失。

根据煤中有害元素富集的主导因素，可以初步区分出下列几种成因类型。

一、陆源富集型

陆源区母岩性质决定了泥炭沼泽古土壤中微量元素含量，在相当程度上也决定了成煤植物和泥炭沼泽介质中微量元素的含量。中小型含煤盆地由于距陆源区较近，陆源碎屑搬运距离较短，有时盆地沉降速率和充填速率较大，煤中异常高含量的微量元素与母岩中该元素的高含量相关性好，可作为陆源富集型的典型实例。以辽宁沈北煤田为例，沈北煤田中晚始新世褐煤中Cr，Ni，Zn，Cu和Co等潜在有害元素高度富集，其质量分数(ωB/10－6)的几何均值分别为58.53，73.99，71.23，53.81和20.92，与我国各时代煤中这些元素的几何平均质量分数相比，分别高出3.26倍，4.86倍，2.46倍，2.62倍和4.40倍。在各类岩浆岩中，基性岩的Cu和Zn含量最高，Cr，Ni和Co含量居第2位，仅次于超基性岩［1］。沈北含煤盆地的基岩为橄榄玄武岩，对不同风化程度的基岩分析显示，随着风化程度增高，其中Cr，Zn，Co，Ni等元素的质量分数不同程度的减少，意味着在表生带强氧化条件下，这些元素可从母岩中溶解出来，并进入聚煤盆地(表1)。

表 1 煤和橄榄玄武岩中有害元素 ICP-AES 分析结果

注:中国煤和沈北煤田煤中元素的质量分数为几何平均值①较新鲜的，WI(风化指数，据邱家骧和林景仟，1991［2］)为84.53②中等风化的，WI为65.23③风化的，WI为40.25。

聚煤盆地中常富含腐殖质，为了观察腐殖酸对母岩中微量元素的萃取作用，以蒸馏水和腐殖酸溶液作为介质，将橄榄玄武岩浸泡3个月，测定其中微量元素的含量(表2)，发现腐殖酸溶液比水有更强的萃取橄榄玄武岩中有害元素的能力，尤以Zn，Cu和Cr更为明显。由此可见，在富含腐殖质的聚煤盆地中，煤及煤层底板杂色泥岩等沉积岩中Cr，Ni，Zn，Cu，Co等潜在有害元素明显富集，主要与盆地陆源区母岩为橄榄玄武岩有关。

表 2 水和腐殖酸溶液萃取橄榄玄武岩中有害元素分析结果

辽宁北票侏罗纪煤富集Cr和Ni等有害元素，也与基底的玄武岩有关，同属此类型［3］。国外也不乏其例，Ruppert等(1996)发现塞尔维亚科索沃盆地褐煤中Ni的平均质量分数ω(Ni)为100×10－6，Cr平均质量分数ω(Cr)为58×10－6，主要因为陆源区是蛇纹岩和橄榄岩［4］俄罗斯南乌拉尔盆地和车里雅宾斯克盆地煤中Cr和Ni含量较高，也与盆地周围广布基性岩和超基性岩有关［5］

云南西部新第三纪聚煤盆地的沉积基底大多为花岗岩、花岗片麻岩，含煤建造底部煤层聚积时，有较丰富的U和Ge源供给，因此底部煤层往往富集U和Ge，有的甚至形成了特大型锗铀矿床。

二、沉积-生物作用富集型

沉积环境是控制煤中微量元素分布的最重要因素之一。一般与海相沉积密切的微量元素含量较高，这不仅是因为海水中B，Mo和V等微量元素含量高于淡水，能提供较丰富的物质来源，更重要的是海水改变了泥炭沼泽的pH值、Eh值和H2S含量，产生特定的地球化学障，使之有利于微量元素的富集。腐殖酸和棕腐酸能强烈地络合U及其他金属，形成铀酞有机络合物。藻类细胞组成中有许多可解离的带电基团，可以吸收金属离子。在某些低等藻类中U等微量元素的富集程度相当可观。沉积环境-生物复合作用所形成的这种富集类型在局限碳酸盐台地潮坪环境形成的煤层最为特征。

贵州盘县山脚树晚二叠世龙潭组煤形成于上三角洲平原环境，六枝龙潭组煤形成于下三角洲平原环境，而贵定晚二叠世长兴组则形成于局限碳酸盐台地潮坪环境。由表3可见，从盘县、六枝到贵定，随着海水对泥炭沼泽影响增大，煤中U，V和Mo等有害元素明显增加。另一方面，贵定煤层的顶底板均为藻屑灰岩，煤的显微组成中以富氢基质镜质体为主，其反射率Ro已达1.48%，但仍具暗橙色荧光，透射电镜(TEM)研究表明其中含丰富的超微类脂体，有大量黄铁矿化的硫酸盐还原菌、硫细菌等菌类化石，煤中硫的质量分数ω(St)高达8.89%，且以有机硫为主，有自形晶的方解石［6］。这表明菌藻类低等植物积极参与成煤作用，形成了富含H2S和S的还原的地球化学障［7］，有利于U，V和Mo等有害元素的富集。云南砚山干河、贵州紫云晚二叠世煤亦属此种富集类型。

表 3 贵州晚二叠世煤中微量元素分析结果( INAA 法)

注: * —B 值由 ICP-AES 法分析。

三、岩浆-热液作用富集型

我国东部地区中、新生代岩浆活动频繁，煤的叠加变质作用发育，其中以煤的区域岩浆热变质作用最为重要，影响最广［8］。所形成的中、高煤级煤中有害微量元素的富集与岩浆热液的性质有关。

福建建瓯晚三叠世煤中U，Th及W，REE等元素富集，湖南资兴晚三叠世煤中U，Th，Zn，As，Sb等元素局部富集，均与燕山期花岗岩岩浆热液活动有关。湖南梅田矿区晚二叠世煤受云母花岗岩侵入体的影响，煤中Hg，Cd，Mo，Cu等有害微量元素明显增加。山西古交西部燕山期碱性、偏碱性岩浆热液作用导致煤中Cl，Se，Pb，Zn及Br元素含量增高。内蒙古伊敏五牧场晚侏罗—早白垩世煤受次火山热液变质影响，煤中有雌黄、雄黄，煤中As的质量分数w(As)最高可达768×10－6［9］。

四、深大断裂-热液作用富集型

此类型一般在深大断裂附近的聚煤盆地中较为典型。煤中异常高含量的有害元素与断裂带运移的热液、挥发物质有关。周义平等(1992)对比研究云南三江断裂带附近及与其相距较近的第三纪褐煤盆地煤中As的含量，发现煤中As的富集与三江断裂带密切相关［10］。

黔西南断陷区晚二叠世和晚三叠世含煤岩系发育，晚二叠世聚煤作用及后期变化严格受水城—紫云大断裂、师宗—贵阳大断裂、盘县大断裂和南盘江大断裂的控制。断陷区内有金矿、锑矿、砷矿、汞矿等多种矿床分布，尤以金矿著称。煤中Hg，As等有害元素富集，低温热液黄铁矿、方解石、石英脉发育，包体测温确定其形成温度为160～200℃。分析表明，低温热液成因的脉状黄铁矿中As，Cd，Hg，Mo，Pb，Se，Tl和Zn等有害元素含量较高，As的质量分数w(As)可达255×10－6，Hg的质量分数w(Hg)可达22.5×10－6，Se的质量分数w(Se)可达242×10－6，Zn的质量分数w(Zn)可达326×10－6，低温热液黄铁矿的硫同位素值占δ34St为1.8‰～－9.8‰。低温热液方解石脉中Hg的质量分数w(Hg)可达11.9×10－6，Zn的质量分数w(Zn)可达282×10－6，Sr，Ni，Ag及Pt含量亦较高。而贞丰晚三叠世煤中Hg的质量分数w(Hg)平均值为0.233×10－6，晴隆晚二叠世煤中Hg的质量分数w(Hg)平均值为0.127×10－6，与郭英廷等(1994)所测滇东、黔西晚二叠世煤中Hg的质量分数w(Hg)平均值0.14×10－6相近［11］个别样品可达10.5×10－6。黔西南煤中有害元素的富集主要受深大断裂及其派生的断裂所控制，多期次的低温热液黄铁矿和方解石矿脉成为有害元素的主要载体。

五、地下水作用富集型

煤中富集元素与地下水化学性质以及水位与煤层的相对关系有关，也与煤层围岩和上覆地层性质有关。美国伊利诺伊州石炭纪煤中氯的质量分数w(Cl)值为0.13%～0.58%，部分已经属高氯煤，且氯含量向深部逐渐增大，Chou等(1991)、Shao等(1994)认为氯与地下水有关［3］。前苏联顿涅茨煤田西部、英国、德国东部及波兰的一些煤被称为“高盐煤”［5］。英国斯塔福德郡煤中w(Cl)值为0.74%，德国东部煤中氯的质量分数w(Cl)值为0.43%～0.77%，顿涅茨煤中氯的质量分数w(Cl)平均值为0.11%。对其成因有不同看法，但大多认为是在成岩作用过程中，地下水流经上覆地层二叠纪的膏盐层时，增高了矿化度，渗入含煤岩系后，使煤中氯含量增高［5］。

本文对煤中有害微量元素富集的成因类型进行了初步的探讨。对煤中有害微量元素的来源、运移、富集的地质地球化学背景的深入研究，将有助于发展我国煤地球化学基础理论，为开采、洗选、加工利用及环境保护提供科学依据，更充分合理地利用我国丰富的煤炭资源。

参 考 文 献

刘英俊，曹励明，李兆麟等 . 元素地球化学 . 北京: 科学出版社，1986. 1 ～281

刘钦甫，张鹏飞 . 华北晚古生代煤系高岭岩物质组成和成矿机理研究 . 北京: 海洋出版社，1997. 58

赵峰华 . 煤中有害元素分布赋存机制及燃煤产物淋滤实验研究: ［学位论文〕. 北京: 中国矿业大学北京研究生部，1997

Ruppert L，Finkelman R，Boti E，et al. Origin and significance of high nickel and chromium concentrations in Pliocene lignite of Kosovo Basin，Serbia. Int J Coal Geology，1996，29: 235 ～ 258

Юдович Я Э，Кетрис М П，Мерц А В. Элементы － прпмеси в ископаемых углях. Ленинград: Наука，1985. 1 ～ 239

雷加锦 . 贵州晚二叠世煤中硫的赋存规律———兼论高有机硫煤的结构、组成及成因: 〔学位论文〕. 北京: 中国矿业大学北 京研究生部，1993

Келр В Р. Металлогения и геохимия угленосоых и сланцесодержащих толщ СССР———геохимия элементов. Москва: Наука，1987. 1 ～ 238.

杨起 . 中国煤变质作用 . 北京: 煤炭工业出版社，1986. 1 ～212

韩德馨，任德贻，王延斌，等 . 中国煤岩学 . 徐州: 中国矿业大学出版社，1996. 76

Zhou Yiping，Ren Youliang. Distribution of arsenic in coals of Yunnan Province，China，and its controlling factors. International Journal of Coal Geology，1992，20: 85 ～ 98

郭英廷，侯慧敏，李娟，等 . 煤中砷、氟、汞、铅、锡在灰化过程中的逸散规律 . 中国煤田地质，1994，6( 4) : 54 ～56

A preliminary study on genetic type of enrichment for hazardous minor and trace elements in coal

Ren Deyi Zhao Fenghua Zhang Junying Xu Dewei

( China University of Mining and Technology，Beijing，100083)

Abstract: The enrichment of hazardous minor and trace elements in coal was controlled by many factors and geological processes during different period，and often is the congruence con- sequence of many factors. This paper gives the preliminary results of study on the genetic type of enrichment for hazardous minor and trace elements in coal. Based on the main controlling factor，five genetic types of enrichment for hazardous minor and trace elements in coal w ere proposed，namely: ① source rock controlled type② sedimentation-organism controlled type③magma hydrothermalism controlled type④deep-and-large fault-hydrothermalism controlled type and ⑤ underground w ater controlled type. The further study on the geological and geo- chemical background of the source，migration and enrichment for hazardous minor and trace elements in coal w ill contribute to the basic theory of coal geochemistry，and it w ill also provide the scientific evidence for harmless utilization of coal.

Key words: coal，hazardous minor and trace elements，genetic type

( 本文由任德贻、赵峰华、张军营、许德伟合著，原载《地学前缘》，1999 年第 6 卷增刊)

中国(太原)煤炭交易中心是国字号、全国性、专业化交易中心，拥有注册交易商15000余户，遍布全国31个省市区，是目前国内交易量最大、交易额最高、注册交易商最多的煤炭现货交易市场。

晋能控股煤业集团公司成功组建后，通过整合资源，煤炭产量将达到4亿吨，产能达到6亿吨，一举成为世界第三大煤炭企业，真正实现优势真优、优势更优、优势常优

在当代，每个企业都充分利用人力、物力、财力资源，其中又以人力资源的应用最为重要。在人力资源管理中，又以怎样激励人为核心。但是，黑龙江省有相当一部分煤炭深加工企业没有合理的激励机制，这使得企业人员激励问题日益突出。

本文对激励的相关理论进行了较为系统地阐述，从煤炭深加工企业人员激励过程中存在的问题出发，同时，对影响人员激励的因素进行分析；此外，将激励和影响激励效果的因素进行分类，利用数学函数的方法对其建立相应的函数方程，借鉴经济学的无差异曲线、能力约束曲线、均衡组合等方法，在综合管理学的激励效果和影响因素的基础上，建立激励组合模型，进一步分析模型不同变量的变化对模型的影响，然后，给出了黑龙江省煤炭深加工企业人员激励方法。本研究旨在对黑龙江省煤炭深加工企业激励机制的建立与完善提供一些参考。最后，以黑龙江省七台河市煤炭深加工企业为综合应用案例进行探讨和说明。

关键词：煤炭深加工；人员激励；激励组合模型

目录：摘要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1 论文的选题背景 1

1.2 国内外研究概况和发展趋势 1

1.3 论文的研究内容和思路 4

1.4 本章小结 6

第二章 激励理论概述 7

2.1 管理学激励理论 7

2.2 经济学激励理论 13

2.3 本章小结 14

第三章 黑龙江省煤炭深加工企业人员激励问题 15

3.1 黑龙江省煤炭深加工企业人员的特点 15

3.2 黑龙江省煤炭深加工企业人员激励问题 16

3.3 本章小结 20

第四章 黑龙江省煤炭深加工企业人员激励因素分析 21

4.1 外界因素分析 21

4.2 个人因素分析 24

4.3 本章小结 27

第五章 黑龙江省煤炭深加工企业人员激励模型 28

5.1 激励函数 28

5.2 激励组合模型 31

5.3 黑龙江省煤炭深加工企业人员激励组合模型的策略分析 40

5.4 本章小结 41

第六章 黑龙江省煤炭深加工企业人员激励方法 42

6.1 针对高层管理人员的激励 42

6.2 中层管理人员的激励 44

6.3 科技人员的激励 45

6.4 一般员工的激励 47

6.5 其他人员的激励 48

6.6 本章小结 49

第七章 综合应用：黑龙江省七台河市煤炭深加工企业人员激励研究 50

7.1 七台河市煤炭深加工企业概况 50

7.2 七台河市煤炭深加工企业人员现状 51

7.3 七台河市煤炭深加工企业人员激励组合分析 52

7.4 七台河市煤炭深加工企业人员激励方法 54

7.5 本章小结 59

结论 60

致谢 61

参考文献

1 刘宝庵．组织行为学[M]．北京：中国商业出版社，2003．137-160

2 关培兰．组织行为学[M]．北京：中国人民大学出版社，2003．128-170

3 斯蒂芬．P．罗宾斯(Stephen P．Robbins)著．管理学原理[M]．第7版．孙键敏等译．北京：中国人民大学出版社，2004．453-467

4 A．Maslow．Motivation and Personality．New York：McGraw-Hill，1954．231-292

5 F.Herzberg，B.Mausner，and B.Snyderman．The Motivation to Work，John Wiley，1959(6)：45-47

6 姜宝钧.实用组织行为学[M]．北京：高等教育出版社，2005．72

7 B．F．Skinner．Science and Human Behavior．New York：Free Press，1953：181-196

8 卢 江.组织行为学[M]．北京：中国商业出版社，2004．281

9 V．H．Vroom．Work and Motivation，John Wiley，1964(6)：75-83

10 L．S．Adams．Inequity in Social Exchanges．New York：Academic Press 1965．267-300

11 E．A．Locke，E．Frederick，C．Lee，and P．Bobko．Effect of Self-Efficacy，Goals，and Task Strategies on Task Performance，Journal of Applied Psychology，1984：241-251

12 杨秀君．目标设置理论研究综述[J]．心理科学，2004，27(1)：153-155

13 M．Siegall．The Simplistic Five：An Integrative Framework for Teaching Motivation，The Organizational Behavior Teaching Review，1987，12(4)：141-143

14龙君伟．校本人事开发与管理[M]．广州：广东高等教育出版社，2003．117-125

15 王祖成．世界上最有效的管理：激励[M]．北京：中国统计出版社，2002．8-29

16 王福新．人力资源管理[M]．北京：石油工业出版社，2001．228-260

17 陆国泰．人力资源管理[M]．北京：高等教育出版社，2001．212-216

18陈国富．委托—代理与机制设计：激励理论前沿专题[M]．天津：南开大学出版社，2003．30-39

19 杜遵海．关于煤炭企业实施人才兴企战略的思考[J]．煤炭企业管理，2005(4)：59-60

20 王振生．解决煤炭行业人才短缺问题之我见[J]．煤炭高等教育，2004，22(2)：104-106

21 刘衍杰，李铁，杨立军．实施煤炭深加工战略的思考[J]．煤炭经济研究，2005(1)：13-14

22 江建华．浅谈煤炭企业人力资源的开发[J]．煤炭经济研究，2005(3)：72-73

23 刘 伟，刘金明．煤炭企业人力资源利用的现状及对策[J]．江西煤炭科技，2005(1)：68-69

24 张海娟．国有企业激励机制存在的问题及对策初探[J]．边疆经济与文化，2005，15(3)：21-24

25 王廷弼．问题与对策：关于煤炭行业人才队伍建设的思考[J]．煤炭高等教育，2004(2)：48-50

26 夏泽育．谈煤炭行业人才队伍现状及对策[J]．中国科技信息，2005(15)：24-28

27 高鸿业．西方经济学 [M]．北京：中国人民大学出版社，2003．78-88

28 黎诣远．西方经济学[M]．北京：高等教育出版社，1999．79-84

29 李善民．西方经济学原理[M]．广州：中山大学出版社，2003．67-75

30 贺家铁，曾德明，姚艳红．公司高级管理层激励组合模型设计与分析（J）．系统工程，2005(12)：52-54

31 朱清香，胡望斌．浅谈人力资源管理中的激励模型设计[J]．东方论坛，2003(3)：121-125

32 李 垣，张完定．管理者激励组合的理论探讨（J）．管理工程学报，2002(3)：54-56

33 张望军，彭剑锋．中国企业知识型员工激励机制实证分析[J]．科研管理，2001，22(6)：90-96

34 解东辉．浅析煤炭企业战略性人力资源管理[J]．煤炭经济研究，2005(5)：43 -44

35 颜爱民，宋夏伟，袁凌．人力资源管理理论与实务[M]．武汉：中南大学出版社，2004．301-306

36 王福新．人力资源管理[M]．北京：石油工业出版社，2005．258-265

37 王建香．论企业人力资源的开发与利用[J]．大众标准化，2005(1)：10-17

38 黄 雯．湖北建筑业高层次人才激励研究[D] ：〔硕士学位论文〕．武汉：武汉理工大学文法学院，2005

39 汤 睿．济钢科技人员激励研究[D] ：〔硕士学位论文〕．大连：大连理工大学经济管理学院，2002

40 朱先奇，刘庆玲．国有企业人力资源管理存在的问题及对策分析[J]．山西高等学校社会科学学报，2005，17(1)：49-51

41 王 莉．黑龙江省煤炭资源型工业及第振兴策略研究[D] ：〔硕士学位论文〕．哈尔滨：哈尔滨工程大学经济管理学院，2004

42 马桂兰．黑龙江省国有重点煤炭企业改制问题研究[D] ：〔硕士学位论文〕．哈尔滨：哈尔滨工程大学经济管理学院，2003

43 胡 静．激励机制的研究及其在中国的实践[D] ：〔硕士学位论文〕．武汉：武汉理工大学经济学院，2004

44 李 霞．论我国国企人力资本激励机制[D] ：〔硕士学位论文〕．武汉：华中农业大学管理学院，2004

45丁 琦．浅析煤炭企业人才队伍现状[J]．山东煤炭科技，2005(1)：78

46 王振生．解决煤炭行业人才短缺问题之我见[J]．煤炭高等教育，2004(2)：35-37

47 李伟昌．企业激励方法研究[D] ：〔硕士学位论文〕．哈尔滨：哈尔滨工程大学经济管理学院，2004

48黄玉春．人力资本定价及激励[D] ：〔硕士学位论文〕．西安：西北大学经济管理学院，2004

煤不仅是重要的燃料，更是冶金、化学工业的重要原料。随着国民经济的发展，煤炭综合利用的大力开展，就更需要研究煤的工艺性质，判断它是否符合各种加工工业的要求，选择最合理的利用途径，正确地作出工业评价。煤的工艺性质主要包括粘结性、发热量、化学反应性、热稳定性、焦油产率和可选性等。

一、煤的粘结性和结焦性

煤的粘结性是指煤粒(直径小于0.2mm)在隔绝空气受热后能否粘结其本身或惰性物质形成焦块的能力煤的结焦性是指煤粒隔绝空气受热后能否生成优质焦炭(焦炭强度和块度符合冶金焦的要求)的性质。煤的粘结性是结焦的必要条件，结焦性好的煤，粘结性也好粘结性差的煤，其结焦性一定很差。但粘结性好的煤，其结焦性不一定好，例如气肥煤，其粘结性很强，但生成的焦炭裂纹多、强度低，故结焦性不好。煤的粘结性和结焦性是炼焦用煤的重要质量指标，也是评价低温干馏、气化或动力用煤的重要依据之一。

冶金工业需要大量优质焦炭作为燃料和还原剂。焦炭作为高炉燃料必须有一定的块度和机械强度。炼焦就是把粉碎的炼焦用煤放在密闭的炼焦炉中加热、干馏，使其形成焦炭的热加工过程。炼焦用煤必须具有粘结性，即在干馏热分解过程中能产生一定量的胶质体，使煤粒相互粘结融合而成整块焦炭。炼焦用煤也必须具备结焦性，即在煤干馏时，能产生一定块度和足够强度的焦炭。可见煤的粘结性是煤结焦所必须具备的性质，它和塑性、流动性、膨胀性等性质一样，仅是煤结焦性的一个方面。

实验室测定煤结焦性和粘结性的方法很多。在我国，煤田地质勘探中目前常用的是胶质层指数测定法，此外还有罗加指数法、粘结指数法(G)、奥亚膨胀法、葛金干馏试验、自由膨胀序数测定法、基氏塑性计法等方法。

(一)胶质层指数测定法

这种方法模拟炼焦的工业条件，测定时，把粒度小于1.5mm的精煤样100g放在钢杯中，然后从下部对煤样进行单侧加热。到一定温度后，钢杯内形成一系列的等温层面，温度由上向下递增。温度到达软化点的层面，煤软化形成胶质体层，胶质层之下温度达到胶质体固化点的层面，煤固化为半焦，胶质层之上的煤仍保持未软化状态(图6-12，图6-13)。从250℃以后，每分钟升温3℃，每隔10min测一次胶质层的上、下层面的高度，直至650℃时为止。测定过程中，起初的胶质层比较薄，以后逐渐变厚，后期又逐渐变薄，所以胶质层会出现最大厚度值。用探针定期测量煤杯中胶质层上部和下部水平面的位置，用所测数据作图，以确定胶质层最大厚度Y值(mm)、最终收缩率X值(mm)和体积变化曲线(图6-14)。其中胶质层最大厚度Y值是我国现行的煤的工业分类两项指标之一。

图6-12 胶质层煤杯中的结焦过程示意图(据杨起等，1979)

图6-13 带平衡的砣的胶质层测定仪示意图(据能源地质学，2004)

图6-14 胶质层测定曲线示意图(据杨起等，1979)

Y值随煤化程度加深做有规律的变化。图615中以镜质组的最大反射率(Romax)煤化程度，可见Y值在Romax=0.8%～1.2%范围内最大，随着煤化程度增高或降低，Y值降低。

测定胶质层的煤样应在1.4的比重液中精选，每次要作双样，该法测试的时间长，所需原煤煤样甚多(一次需200g精煤样)，一些薄煤层或小口径钻进所取得的煤心煤样往往难以满足测定需要的量。胶质层指数法对中等粘结性煤的区分能力强，多数煤的Y值具可加性，利于炼焦配煤的计算。这种方法对Y值＞25mm，或Y值＜10mm的煤不易测准，对弱粘结性煤分辨能力差。

(二)罗加指数法

将粒度小于0.2mm的空气干燥烟煤样1g与5g标准的无烟煤样(宁夏汝箕沟无烟煤，Ad＜4%，Vdaf＞7%，粒度为0.3～0.4mm)均匀混合，放入坩埚内，煤样上加上压块，然后加上坩埚盖，放入(850±10)℃的马弗炉内，焦化15min后取出坩埚，冷却，称取焦渣总质量。把焦渣放在1mm圆孔筛上筛分，筛上部分称重后，放入转鼓内，进行第一次转鼓试验，以转速50转/分钟，转5min后，用1mm圆孔筛进行筛分，再称筛上部分的质量后，放入转鼓进行第二次转鼓试验，重复筛分，称重操作，共进行3次转鼓试验。按下式计算罗加指数:

煤地质学

式中:Q为焦渣总质量，ga为第一次转鼓前大于1mm的焦渣重，gb为第一次转鼓后大于1mm的焦渣重，gc为第二次转鼓后大于1mm的焦渣重，gd为第三次转鼓后大于1mm的焦渣重，g。

罗加指数表示粒度大于1mm的焦块占总质量的百分比，罗加指数越大，表示粒度大于1mm的焦块越多，煤的粘结性越好。R.I.(或以LR表示)值＞45为中等至强粘结煤，R.I.=20～45为中等粘结煤R.I.=5～20为弱粘结煤R.I.=0～5属不粘结至微粘结煤。R.I.值与Y值的关系见图6-16。从图6-16可以看出，当y=10～15毫米时，R.I.值的变动范围相当大，在20～70之间，表明罗加指数法对中等粘结煤的鉴别能力比y值好。甚至当Y值接近于0时，R.I.也能分辨。如陕西蒲白矿区某煤层一些煤样Y为15%～18%，Y均为0，但根据R.I.值的不同可加以区分，R.I.=0，为贫煤R.I.=15，定为瘦煤。

图6-15 Y值与煤化程度(Romax)的关系(据杨起等，1979)

图6-16 罗加指数与Y值的关系(据杨起等，1979)

罗加指数法实验用煤样很少，测定方法简便，快速，易于推广，不足之处是对粘结性强的煤区分能力不好，如Y值＞25mm时，R.I.值都在80～92之间，对粘结性很弱的煤测定的重现性较差。

(三)粘结指数法

测定原理与罗加指数相同，所不同的是无烟煤的粒度改为0.1～0.2mm，分析煤样与无烟煤的配比可以改变，转鼓试验由3次改为两次。粘结指数G按下式计算:

煤地质学

式中:m为焦渣总重，gm1为第一次转磨后＞1mm的焦渣重，gm2为第二次转磨后＞1mm的焦渣重，g。

如果计算结果G＜18，则将分析煤样和标准无烟煤的配比改为3∶3，再重复上述实验。G值按下式计算:

煤地质学

粘结指数适合区分弱和中粘结性煤，测试也比较简便。但对于强粘结煤区分能力欠佳，对弱粘结性煤测定时需要改变配比，比较麻烦。

(四)奥亚膨胀度试验

奥亚膨胀度试验也是国际煤分类指标之一。奥亚膨胀度b表示煤加热软化成胶质体状态时的最大膨胀率(图6-17)。b值的大小，主要和胶质体的数量、粘结度及挥发分析出速度有关。Y值与b值的关系见图6-18。从图6-18来看，当Y值＞25mm时，b值的变化规律还是很明显的，如我国一些地区的一号肥煤，Y值为28mm，但所测得的b值分别在160～270之间，可见奥亚膨胀度对强粘结煤具有较好的鉴别能力。

图6-17 几种煤的奥亚膨胀度曲线(据杨起等，1979)

这几项指标各有其特点，但都存在着对某一粘结性范围的煤区分不清的缺点。此外，自由膨胀序数、葛金干馏试验法都是在严格规定的条件下把煤加热，直接观察所得焦块的性质，与标准焦型相比，确定煤的粘结性、结焦性。这两个指标在评定时易带主观性，造成人为的误差，同时只能定性地定出序号，准确性差。

图6-18 b值与Y值的关系(据《中国煤田地质学》(上册)，1979)

为了拟定我国新的煤的工业分类指标，北京煤炭科学研究院煤化研究所和鞍山热能研究院等单位在改进粘结性指标方面进行了研究。新指标应该用严格的定量数据把不同粘结性的煤划分清楚。根据我国多年来引用罗加指数试验方法积累的大量资料，表明罗加指数对煤的粘结性较Y值和b值表现能力更好，如果针对罗加指数法的不足之处，加以重要的改进，可以得到较好的新指标。改进的途径是分别增加和减少测定强粘结煤和弱粘结煤时所用的标准无烟煤的表面积。

北京煤化研究所改进的主要要点是:把标准无烟煤的粒度由0.3～0.4mm改为0.1～0.2mm，接近烟煤的粒度，这样容易混合均匀，同时由于无烟煤的粒度变小，表面积大大增加，使具粘结性的煤的区别能力能反映更明显。对于弱粘结煤(测值＜20)，改用了3∶3配比，使无烟煤表面积相对地减少，测得的数据除以经验系数折算为1∶5配比的值。改进后的方法称为烟煤粘结指数测定法。

鞍山热能研究院改进的主要要点是:按试验煤样粘结性的强弱不同，试验时分别采用3种不同的试验煤和无烟煤的比例，1∶5，2.5∶3.5，6∶0。对于粘结性极弱的煤，试验时，除不加无烟煤外，还规定专门的转鼓试验法。为了使测试条件接近炼焦生产，把加热速度改为3℃/min。改进后的方法称为煤的粘结度试验法。

这两种改进方法，根据半焦块耐磨强度的高低和添加无烟煤的多少，分别用一定的公式和常数计算出指数，表示试验煤样的粘结性强弱。试验表明，改进的方法提高了再现性和区分能力。

20世纪60年代以来，随着钢铁工业的急剧发展，世界上很多国家都运用煤岩分析方法有效地预测和检验炼焦用煤的结焦性能。根据炼焦时各显微组分所起的作用不同，可分出:①活性组分(也称可熔性组分)，包括镜质组、稳定组，它们在热解时都能形成胶质体，稳定组分形成的胶质体易挥发，粘结性比镜质组稍差②惰性组分(也称不熔性组分)，包括丝质组、半丝质组和矿物质，它们在热解时不能形成胶质体。半镜质组的粘结性介于两者之间，计算时，其含量之三分之一划入活性组分。煤中活性组分对惰性组分的比例越高，所得焦炭质量越好。不同变质阶段煤中活性组分粘结惰性组分的能力不同，以肥煤阶段(Ro=0.9%)最强。近年来，由于煤岩分析自动化的进展，西德、美国、日本等国钢铁企业已经普遍地对商品煤样进行煤岩分析。

二、煤的发热量

煤燃烧时放出大量热量。煤的发热量就是每单位质量的煤在完全燃烧时所产生的热量，常用cal/g或kcal/kg表示。发热量是供热用煤的一个质量指标，它是燃烧的工艺过程的热平衡、耗煤量、热效率等计算的依据。

(一)定义及单位

发热量是动力用煤的主要质量指标，煤的燃烧和气化要用发热量计算热平衡、热效率和耗煤量，它是燃烧和气化设备的设计依据之一。发热量是低煤级煤的分类指标之一，也可根据发热量判断煤级和煤的其他性质。煤的发热量是指单位质量的煤完全燃烧所产生的全部热量，以符号Q表示。热量的国际单位为焦耳(J)，1J=1N·m(牛顿·米)。过去我国用的热量单位是卡(cal)，热量的英制单位为Btu/lb(英国热制单位/磅)。这几个热量单位的关系为:

1cal≌1.8Btu≌4.1868J，1J=0.239cal，1000kcal=41868MJ

(二)发热量的测定原理将粒度小于0.2mm的空气干燥煤样1g放在氧弹中燃烧，如图6-19所示。氧弹中充有2.5×106Pa压力的氧气，通电使氧弹内的金属丝点燃煤样，煤样在高压氧气中完全燃烧，燃烧产生的热量被内套筒中的水吸收，根据水上升的温度，计算出煤样产生的热量，该热量称为弹筒发热量，用符号Qb，ad表示。为防止测试时热量的散失和交换，测试时使外筒水温自动跟踪内筒水温而变化，使内外筒没有热交换，这种方法称为绝热式量热计测试法。

图6-19 使用铅垫密封的旧式氧弹(据能源地质学，2004)

(三)煤的弹筒发热量、高位发热量和低位发热量

1.弹筒发热量

弹筒发热量是指单位质量的煤在充有过量氧气的氧弹内燃烧，其终态产物为25℃下的二氧化碳、过量氧气、氮气、硝酸、硫酸、液态水以及固态灰时放出的热量，弹筒发热量也即实验室内用氧弹热量计直接测得的发热量单位质量的煤在充有过量氧气的氧弹内燃烧，其终态产物为25℃下的二氧化碳、过量氧气、氮气、二氧化硫、液态水以及固态灰时放出的热量称为恒容高位发热量，恒容高位发热量也即由弹筒发热量减去硝酸形成热以及硫酸与二氧化硫形成热之差后得到的发热量单位质量的煤在充有过量氧气的氧弹内燃烧，其终态产物为25℃下的二氧化碳、过量氧气、氮气、二氧化硫、气态水以及固态灰时放出的热量称为恒容低位发热量，低位发热量也即由高位发热量减去水(煤中原有的水和煤中氢生成的水)的气化潜热后得到的发热量。

由于煤样是在高压氧气条件下燃烧，因此产生了空气中燃烧时不能产生的化学反应。煤中的氮及氧弹空气中的氮，在弹筒高温高压作用下，生成NO2或N2O5，与水反应生成稀HNO3，该反应为放热反应。煤在空气中燃烧时，煤中的氮变成游离氮逸出，不产生这个反应煤中的硫在空气中燃烧时，生成SO2逸去，但在弹筒高压氧气作用下，SO2与水作用生成稀H2SO4，也是放热反应。稀硝酸和稀硫酸溶于水也是放热反应。煤在空气中燃烧时，煤中的水(包括煤中氢在燃烧时生成的水)，变为水蒸气逸去，这是吸热反应。但在弹筒的高压下，水不能变为水蒸气，所以不吸热。可以看出，煤在弹筒中燃烧产生的热量要高于在空气中或在工业锅炉中燃烧时实际产生的热量。因此，实际应用中要对煤的弹筒发热量进行换算。

2.煤的高位发热量(符号Qgr，ad)

用煤的弹筒发热量减去稀硝酸和稀硫酸的生成热后，便是煤的高位发热量。计算公式:

Qgr，ad=Qb，ad－(95Sb，ad+α·Qb，ad)

式中:Sb，ad为弹筒洗液中硫占空气干燥煤样的百分比，%(当煤中Sb，ad≤2%时，可用St，ad代替Sb，ad进行计算)α为硝酸生成热的校正系数，当Qb，ad≤16.7kJ/g时，α=0.0010当16.7kJ/g＜Qb，ad≤25.1kJ/g时，α=0.0012当Qb，ad＞25.1kJ/g时，α=0.0016。

3.煤的低位发热量(符号Qnet，ad)

用煤的高位发热量减去水的汽化热，便是煤的低位发热量。计算公式:

Qnet，ad=(Qgr，ad－206Had)－23Mad

式中:Had为空气干燥煤样氢含量，%Mad为空气干燥煤样水分，%。

一般讲，煤的收到基低位发热量(Qnet，ar)最接近于煤实际燃烧时产生的发热量。计算公式:

煤地质学

式中:Mt为煤样的全水分。

4.煤的发热量计算

煤的发热量有弹筒发热量、高位发热量和低位发热量3种，而且有4种基准，即收到基、空气干燥基、干燥基和干燥无灰基，所以共有12种方式可报出测试结果。但一般常用的发热量指标有5种:

1)空气干燥基弹筒发热量Qb，ad，这是测试的直接结果，需要换算。

2)空气干燥基高位发热量Qgr，ad，用于报出测试结果。

3)干燥基高位发热量Qgr，d，用于评定煤的质量，研究煤质。

4)干燥无灰基高位发热量Qgr，daf，用于评定煤中有机质的性质，可反映煤级。

5)收到基低位发热量Qnet，ar，反映煤的实际质量，是煤炭计价的依据，也用于燃煤工业锅炉的设计。

在煤炭计价时，一定要注意所用的发热量指标的基准，不然将造成经济上的损失。

煤的发热量除了直接测定外，还可以根据元素分析或工业分析的数据进行计算，供无实测发热量的用煤单位参考。煤炭科学研究院煤化学研究所所根据我国煤质资料研究结果推导了一系列发热量计算公式。

(1)利用元素分析数据，计算高位发热量的公式

低煤化程度的煤:

Qgr，daf=80Cdaf+305(310)Hdaf+22Sdaf－26Odaf－4(Adaf－10)

式中:Hdaf前面的系数对褐煤为305，对长焰煤、不粘煤为310。对Ad≤10%的煤，不计算最后一项的灰分校正值。

炼焦煤:

Qgr，daf=80Cdaf+310Hdaf+22Sdaf－25Odaf－7(Adaf－10)

(2)利用工业分析数据，计算低热值煤高位发热量的公式

高灰分(Aad=45%～90%)烟煤:

煤地质学

(四)影响煤发热量的因素

煤的发热量与煤成因类型、煤岩成分、煤化程度(煤级)、煤中矿物杂质的含量、煤的风氧化程度有关。残植煤和腐泥煤的发热量比腐植煤要高，如江西乐平鸣山的树皮残植煤Qb，daf为9060cal/g。

煤岩成分:腐植煤同一煤级中，壳质组分的发热量最高，气煤阶段达8680cal/g，镜质组次之，为7925cal/g，而惰质组仅7841cal/g。在低煤级时，惰质组的发热量可以比镜质组高，因为镜质组的碳含量低，而氧含量高，故总发热量较低。而惰质组的氧含量不太高，碳含量很高，弥补了氢含量低的不足。至中煤级烟煤时，镜质组的氧含量减少，而碳含量增加很快，氢变化不大，故发热量超过惰质组。

煤化程度:当煤以镜质组为主时，随煤级升高，煤的发热量逐渐增高，至中煤级的焦煤、瘦煤时达到高峰，以后又稍有下降(图6-20)。这与煤的元素组成变化有关。低煤级时，氧高而碳低，故Q低中煤级时，氧低而碳高，如焦煤阶段Cdaf为87%～90%，虽不及无烟煤高，但Hdaf高达4.8%～5.5%，故Q最高高煤级时碳虽高，但氢降低快，氢的发热量比碳高3.5倍，故Q又有所下降。煤的发热量随煤级的变化见表6-10。

图6-20 煤的挥发分产率与发热量的关系(据能源地质学，2004)

表6-10 煤发热量随煤级升高的变化

(据李增学等，2005)

煤的发热量随煤中矿物杂质含量的增加而降低。矿物杂质不发热，其含量越多，煤的发热量越低。对煤种变化不大的同一矿区而言，由矿物杂质形成的灰分与发热量往往保持十分规律的反比关系(图6-21)。煤受风氧化后，煤中的C和H变成CO2和H2O逸去，故煤的C和H含量降低，氧含量增高，煤的发热量下降。如果风氧化严重，煤变成不可燃。

图6-21 霍林河煤田露天矿区煤的灰分与发热量的关系(据杨起等，1979)

三、煤的气化指标

煤经过气化可产生做燃料用的动力煤气和供化学合成煤气。通常把煤的反应性、机械强度、热稳定性、灰熔点、灰粘度和结渣性作为气化用煤的质量指标。

(一)煤的反应性

煤的反应性，又称活性，指在一定温度条件下，煤与不同气化介质，如二氧化碳、氧、水蒸气相互作用的反应能力。反应能力强的煤，在气化和燃烧过程中，反应速度快、效率高。尤其一些高效能的新型气化工艺(如沸腾床、悬浮床气化)，反应性强弱更直接影响到煤在炉中反应的情况、耗煤量、耗氧量及煤气中有效成分等。在流化燃烧新技术中，煤的反应性强弱与其反应速度也有着密切的关系。因此，反应性是一项重要的气化和燃烧的特性指标。

测定煤的反应性的方法很多。目前我国采用的方法是测定在高温下煤焦还原CO2的性能，以CO2还原率表示煤的反应性。

将CO2还原率(α，%)与相应的测定温度绘成曲线(图6-22)，可见煤的反映性随温度升高而增强。各种煤的反应性随煤化程度加深而减弱。这是由于碳与CO2反应不仅在燃料的外表面进行，而且也在燃料的微细毛细管壁上进行，气孔愈多，反应表面积愈大。不同煤化程度煤及所得的煤焦的气孔率是不同的。褐煤的反应性最强，但到较高的温度(900℃以上)，反应性增高缓慢。无烟煤的反应性最弱，但在较高温度时，随温度升高而显著增强。煤的灰分数量等因素对反应性也有明显的影响。

(二)煤的机械强度

煤的机械强度包括煤的抗碎、耐磨和抗压等物理机械性质及其综合性质。气化用煤和燃烧用煤多数情况下要求用粒度均匀的块煤。机械强度低的煤投入气化炉时，容易碎成小块和粉末，从而破坏了块煤粒度的均匀性，影响气化炉的正常操作，因此，要求煤有一定的机械强度。另外，设计部门可以根据煤的机械强度，正确估计块煤用量及确定使用前是否需要再行筛分。所以，煤田勘探时，应提供气化用煤或燃烧用煤的机械强度资料。

煤的机械强度测试方法有几种，应用比较普遍的落下试验法是根据煤块在运输、装卸、入炉过程中落下、互相撞击而破碎等特点拟定的，它与表示煤的抗压、耐磨等机械强度试验法有所区别。测定方法为:选取60～100mm的块煤10块，称重。然后一块一块地从2m高的地方落到厚度＞15mm的金属板上。这样自由跌落3次，用25mm的方孔筛筛分，以＞25mm的块煤质量占试样总质量的百分数来表示煤的机械强度，其分级标准见表6-11。

我国大多数无烟煤的机械强度好，一般为60%～92%，还有一些煤受构造破坏成片状、粒状，煤质松软，机械强度差或很差，一般为40%～20%，甚至在20%以下。

图6-22 褐煤、烟煤、无烟煤的活性曲线示意图(据杨起等，1979)

表6-11 煤的机械强度分级

(据杨起等，1979)

(三)煤的热稳定性

煤的热稳定性是指煤在高温燃烧或气化过程中保持原来粒度的性能。热稳定性好的煤，在燃烧或气化过程中能以其原来的粒度烧掉或气化而不碎成小块，或破碎较少热稳定性差的煤在燃烧或气化过程中迅速裂成小块或煤粉，轻则增加炉内阻力和带出物，降低气化和燃烧效率，重则破坏整个气化过程，甚至造成停炉事故。因此，要求煤有足够的热稳定性。

各种工业锅炉和气化炉对煤的粒度有不同要求，因此测定煤的热稳定性的方法也有所不同。常用的是13～25mm级块煤测定法和小粒度6～13mm级块煤测定法。

13～25mm级块煤测定法是把煤样放在预热到850℃的马弗炉内热处理15min，求出各筛分级别残焦占总残焦的百分比，以各级累计百分数与筛分级别作出曲线，以大于13mm级残焦的百分数S+13作为热稳定性指标，以小于1mm级残焦的百分数S－1及热稳定性曲线作辅助指标(图6-23)。

小粒度6～13mm级块煤测定法是把煤样放在预热到850℃的马弗炉内加热90min，然后称重、筛分。将所得6～3mm，3～1mm及小于1mm的残焦占总残焦量的百分比，作为热稳定性的指标，分别以KPG，KPJ和KP1表示。指标数值愈大，表明热稳定性愈差，因此，更确切地说，这些指标是代表不稳定性的。按KPG的分级标准见表6-12。

图6-23 热稳定性曲线图(据杨起等，1979)

表6-12 煤的热稳定性分级

(据杨起等，1979)

我国大多数无烟煤的热稳定性较好。KPG均在35%以下，但在高变质无烟煤中也有少数煤的热稳定性不好或很不好(如京西大安山煤、福建天湖山大蔗沟煤)，其原因尚待进一步查明。这种热稳定性不好的无烟煤，经预热处理后，其热稳定性都有显著改善。

(四)煤的结渣性

在气化中，煤灰结渣会给正常操作带来不利的影响，结渣严重时将会导致停产。由于煤灰熔点(T2)并不能完全反映煤在气化炉中的结渣情况，因此还须用煤的结渣性来判断煤在气化过程中的结渣难易程度。

煤的结渣性测定要点，是用空气为气化介质，来气化预热到800～850℃的赤热煤样，气化过程的后期温度降到100℃时即停止气化。以＞6mm的灰渣占灰渣总重的百分数及其相应的最高温度作为煤样的结渣性指标。

四、煤的低温干馏焦油产率

为评价各种煤和油页岩的炼油适应性以及在低温干馏工业生产中鉴定原料煤或油页岩的性质并预测各种产品的产率，都要求进行低温干馏试验。实验室测定煤的低温干馏焦油产率一般采用“铝甑法”。收集干馏出来的焦油，计算出焦油产率，代号为T。评定煤的低温干馏焦油产率时用分析基指标Tad。低温干馏用煤的Tad一般不应小于7%。一般Tad＞12%者称高油煤Tad=7%～12%者为富油煤Tad≤7%者为含油煤。

煤的低温干馏焦油产率与煤的成因类型有关。腐泥煤、残植煤的低温干馏焦油产率相当高，如山东兖州煤田腐泥煤的Tad为13.50%～45.53%，浙江长广煤田某矿树皮残植煤的Tad为10.70%～21.00%，大多数为高油煤。腐植煤的焦油产率与煤化程度和煤岩组成有关，褐煤和长焰煤的Tad较高，如山东黄县煤田褐煤的Tad为14%左右。当稳定组分含量较高时，焦油产率也比较高，如淮南煤田气煤中，当稳定组分为15%～26%时，Tad为12%～15%而当稳定组分＜10%时，Tad多半小于10%。

五、壳质组的荧光性

在低煤化阶段，壳质组的荧光性是较好的煤化程度指标。煤的荧光性与反射率之间具有互相消长的关系，即反射率越低，荧光性愈强，二者并非线性关系。

Otteniann(1975)曾详细地研究了孢子体荧光光谱与煤化阶段的关系(图6-24)。光谱峰随煤化程度的增高有规律地移向更长波段。泥炭阶段λmax在500nm以下，挪动范围较宽褐煤阶段λmax大致在560～580nm之间，峰形陡峭随煤化程度的进一步提高，光谱曲线在630nm上逐渐形成一个小突峰，它在亚烟煤阶段(相当老褐煤阶段)迅速增大，在相当长焰煤阶段640nm波长段出现了第二个峰，直到气煤阶段640nm峰取代了580nm峰，煤化程度继续增高，640nm峰继续迁移向红光谱段，到肥煤阶段λmax移到670nm以上。

图6-24 孢子体荧光光谱随煤化程度增高的变化(据邵震杰等，1993)

王一兵1杨焦生1王金友2周元刚2鲍清英1

(1.中国石油勘探开发研究院廊坊分院廊坊0650072.中国石油渤海钻探公司第二录井公司天津300457)

摘要:本文通过分析我国煤层气发展历程和现状，总结了我国从上世纪80年代以来煤层气发展经历了“前期评价、勘探选区、开发试验、规模开发”四个阶段。在分析我国煤层气地质条件基础上，认为已发现的煤层气田(富集区)煤层普遍演化程度高、渗透率低总结了适合我国复杂地质条件的煤层气配套开发技术，包括钻井完井、储层保护、水力压裂、排采控制等，并分析了各种技术的应用效果，认为我国1000m以浅中高煤阶煤层气开发技术基本成熟。在此基础上预测了我国提高煤层气开发效果的技术发展方向。

关键词:煤层气 开发技术 压裂 排采

基金项目: 国家 973 项目 ( 2009CB219607) 、国家科技重大专项 “大型油气田及煤层气开发”课题 33，43( 2011ZX05033 001''，2011ZX05043) 。

作者介绍: 王一兵，男，1966 年 6 月生，2008 年获中国地质大学 ( 北京) 博士学位，高级工程师，多年从事煤层气勘探开发综合研究工作。E mail: wybmcq69@ petrochina. com. cn

The Development Status and Technical Countermeasures of China CBM Industry

WANG Yibing1YANG Jiaosheng1WANG Jinyou2ZHOU Yuangang2 BAO Qingying1

( 1. Langfang Branch，Research Institute of Petroleum Exploration and Development，PetroChina， Langfang 065007，China2. The second logging company of bohai drilling and exploration company，Petrochina，Tianjin 300457，China)

Abstract: Through analyzing CBM development history and present situation in China，this article have sum- marized the four stages in CBM development from the 1980's，which can be called“earlier period's appraisal，ex- plores and region optimization，development experiments，scale development”. Based on the analysis of the geolog- ical conditions ，it is revealed that CBM fields founded already are commonly characterized with high evolution de- gree，low permeability. Simultaneously，the corollary CBM development technologies suitable for China's complex geological conditions are summarized，including drilling / completion，coal-bed protection，hydraulic fracturing and dewatering control，also all technologies’application effect are evaluated. In general，it can be believed that the CBMdevelopmenttechnologiesinmiddleandhighrankcoal-bedshallowerthan1000mhavebeenbasicallyma- tured.Finally，thedirectionofdevelopmenttechnologiesisforecasted.

Keywords:CBMdevelopmenttechnologieshydraulicfracturingdewatering

我国煤层气资源丰富，预测 2000 m 以浅煤层气资源量 36. 8 万亿 m3( 国土资源部，2006) ，可采资源量约 11 万亿 m3，仅次于俄罗斯和加拿大，超过美国，居世界第三位。规模开发国内丰富的煤层气资源，可在一定程度上减轻我国对进口石油天然气的依赖，同时对实现我国能源战略接替和可持续发展、降低煤矿瓦斯含量和瓦斯排放、减少煤矿瓦斯灾害、保护大气环境具有重要意义。

1 煤层气规模开发已经起步，初步具备产业雏形

自上世纪 80 年代后期以来，国内石油、煤炭、地矿系统的企业和科研单位，以及一些外国公司，对全国 30 多个含煤区进行了勘探、开发和技术试验，在沁水盆地、鄂尔多斯盆地东缘韩城、大宁—吉县、柳林—兴县地区、安徽淮北煤田、辽宁阜新煤田等试验井都获得了较高的产气量。截至 2010 年底，全国已累计探明煤层气地质储量 3311 亿 m3，并针对不同煤阶的煤层气特点，掌握了实验室分析化验和地质评价技术，直井/丛式井钻井完井、多分支水平井钻井技术，空气/泡沫钻井及水平井注气保压欠平衡储层保护技术，注入/压降试井技术，压裂增产和排采等技术系列，在沁水盆地南部、鄂尔多斯盆地东缘、宁武盆地南部、阜新煤田、铁法煤田、淮南淮北等地分别获得了具有经济价值的稳定气流，为规模开发准备了可靠的资源、技术条件。

近年国内天然气市场的快速发展，天然气基础管网逐步完善，煤层气开发迎来前所未有的机遇。特别是 2007 年政府出台了煤层气开发补贴政策，极大地调动了相关企业投资煤层气产业的积极性，促进了煤层气产业的快速发展，近年全国煤层气开发井由不足百口增加到 5240 余口 ( 含水平井约 100 口) ，建成煤层气产能约 30 亿 m3/ 年，年产气量超过15 亿 m3( 图 1) ，形成沁南、鄂东 2 大煤层气区为重点的产业格局。预测到 “十二五”期间，全国地面钻井开发的煤层气产量可以达到 100 亿 m3以上。

我国煤层气发展，主要经历了四个发展阶段 ( 图 2) 。

图 1 中国历年煤层气开发井数与产量图

图 2 中国煤层气发展阶段划分

80年代前期评价阶段:在全国30多个煤层气目标区开展了前期地质评价研究

1992～2000年勘探选区阶段:在江西丰城、湖南冷水江、山西柳林、晋城、河北唐山、峰峰、河南焦作、陕西韩城等地钻探煤层气井，柳林、晋城、阜新开展小井组试验

2000～2005年开发试验阶段:在山西沁水、陕西韩城、辽宁阜新开展了开发先导试验工作

2006年至今规模开发阶段:沁水煤层气田、鄂东煤层气田韩城区块、柳林区块、辽宁阜新、铁法等地煤层气地面开发初步形成规模并进入商业开发阶段，特别是2007年国家出台采政补贴政策，每生产1方煤层气国家补贴0.2元，极大地调动了生产企业的积极性，纷纷加大投入，煤层气产业进入快速发展阶段。2010年全国煤层气产量达到15亿方。

2 煤层气开发技术现状

在多年的勘探开发实践中，针对我国煤层气地质特点，逐步探索出适合我国配套工艺技术，如钻井完井、地面建设、集输处理等，形成了以中国石油、中联煤层气、晋煤集团等大型国有煤业集团、有实力的大型国际能源公司为代表的煤层气开发实体，以及煤层气钻井完井、地面建设、压缩运输等煤层气技术服务队伍，总体已经具备1000m以浅煤层气资源开发和产业化发展的条件。

不同演化程度的煤层煤岩性质不同，主要表现在煤岩的压实程度、机械强度、吸附能力等方面，其含气性、渗透性、井壁稳定性有很大差别(王一兵等，2006)，因此不同煤阶的煤层气资源要求采用相应的技术手段来开发。经过多年的探索与发展，国内已初步形成针对不同地质条件和煤岩演化程度的煤层气开发钻井完井、压裂改造、排采技术系列。

2.1 钻井完井技术

2.1.1 中低煤阶高渗区空气钻井裸眼/洞穴完井开采煤层气技术

国内低煤阶区煤层渗透率一般大于10mD，中煤阶高渗区煤层渗透率也能大于5mD，对于此类高渗煤层的煤层气开采，一般不需压裂改造(低煤阶煤层机械强度低，压裂易形成大量煤粉堵塞割理)，可对煤层段裸眼下筛管完井或采用洞穴完井方式，根据煤层在应力发生变化时易坍塌的特点造洞穴，扩大煤层裸露面积，提高单井产量钻井施工时采用空气/泡沫钻井，既可提高钻速，又可有效减小煤层污染。

裸眼洞穴完井在国外如美国圣胡安盆地、粉河盆地的一些煤层气田开发中应用取得了良好效果(赵庆波等，1997，1999)，特别是在高渗、超压的煤层气田开发中得到很好的应用效果。

常采用的井身结构有两种:

(1)造洞穴后不下套管，适用于稳定性较好的煤储层，是目前普遍采用的井身结构

(2)造洞穴后下入筛管，可适用于稳定性较差的储层。

这一技术在国内鄂尔多斯盆地东缘中煤阶、湖南冷水江、新疆准噶尔南部进行试验，效果都不理想，需要进一步探索、完善。

2.1.2 中高煤阶中渗区大井组直井压裂开采煤层气技术

中高煤阶中渗区煤层渗透率一般0.5～5mD，采用套管射孔加砂压裂提高单井产量效果最明显。其技术关键在于钻大井组压裂后长期、连续抽排，实现大面积降压后，煤层吸附的甲烷气大量解吸而产气。这一技术在国内应用最广泛，技术最成熟。沁水盆地南部、鄂尔多斯东缘韩城、三交、柳林地区，辽宁阜新含煤区刘家区块等大多数深度小于1000m的煤层气井采用这一技术效果好，多数井获得了单井日产2000～10000m3/d的稳定气流，数百口井已稳产5～10年。

2.1.3 中高煤阶低渗区多分支水平井开采煤层气技术

该技术主要适用于机械强度高、井壁稳定的中高煤阶含煤区，通过钻多分支井增加煤层裸露面积，沟通天然割理、裂隙，提高单井产量和采收率，效果相当显著。同时，对于低渗(<0.5mD)薄煤层(<2m)地区，也是解决单井产量低、经济效益差的主要技术手段。

煤层气多分支水平井是指在一个或两个主水平井眼旁侧再侧钻出多个分支井眼作为泄气通道，分支井筒能够穿越更多的煤层割理裂缝系统，最大限度地沟通裂缝通道，增加泄气面积和气流的渗透率，使更多的甲烷气进入主流道，提高单井产气量。多分支水平井集钻井、完井和增产措施于一体(王一兵等，2006)，是开发煤层气的主要手段之一。该技术具有三大技术优势:一是可以提高单井产量，约为直井的6～10倍，同时减少钻前工程、占地面积、设备搬安、钻井工作量和钻井液用量，节约套管和地面管线及气田管理和操作成本，从而提高开发综合效益二是可以加快采气速度，提高采收率。用直井需要15～20年才能采出可采储量的80%，但用分支水平井仅需5～8年可采出70%～80%(李五忠等，2006)，而且可以在很大程度上提高煤层气的采收率三是多分支水平井的水平井眼不下套管，不压裂，避免压裂对煤层顶底板造成伤害，便于后续的采煤，是先采气后采煤的最佳配套技术。

目前我国在沁水盆地、鄂尔多斯盆地东缘、宁武盆地等煤层埋深300～800m的地区已完成多分支水平井100余口，沁水盆地南部单井日产量达到0.8万～5.5万m3，最高日产可达到10万m3，比直井压裂方法单井产量提高4～10倍。

2.2 储层保护技术

2.2.1 煤层气空气钻井技术

主要有空气钻井和泡沫钻井技术，主要优点是可实现欠平衡钻井，煤层损害小、钻速快、钻井周期短，综合钻井成本低。但空气/泡沫钻井也存在局限性，并不是任何地层都适用。由于空气/泡沫不能携带保持井眼稳定的添加剂，所以不能直接用空气钻穿不稳定地层。当钻遇含水层时，岩屑及更细的粉尘会变为段塞。由于液体在环空中出现，会润湿水敏性页岩，这会导致井塌而卡钻。而且湿岩屑会粘附在一起，在钻杆外壁上形成泥饼环，不能被空气从环空中带上来，当填充环空时，阻止了空气流动并产生卡钻。而且随着这些间歇的空气大段塞沿着井眼向上运移，它们会堵塞地面设备并且对井壁产生不稳定性效应。因此，空气钻井的关键在于保持井壁的稳定性。

2.2.2 水平井注气保压欠平衡保护技术

多分支水平井主井眼与洞穴井连通后，在水平井眼钻进过程中，在洞穴直井下入油管，洞穴之上下入封隔器，然后通过油管向洞穴直井注气，从水平井环空排气的钻井液充气方式，保持水平井眼环空压力，保证井眼稳定性(图3)。

图3 欠平衡钻井剖面示意图

空气压缩机将空气从直井注入，压缩空气、煤屑与清水钻井液在高速上返过程中充分混合，形成气、液、固相三相环空流动。原则上返出混合流体经旋转头侧流口进入液气分离器进行分离，混合液流从液体出口流入振动筛，气体夹杂煤粉从气流管线进入燃烧管线排放。在燃烧管线出口处，有大排量风机，将排出的气体尽快吹散。

如果三相分离器分离返出混合流体不明显，液体为雾状水滴时将分离器液流管线关闭，从分离器底部沉砂口进行煤屑和废水的收集和处理，气体夹杂煤粉从气体管线进入燃烧管线排放。如果分离器处理能力有限或燃烧管线堵塞，可临时使用节流管线应急排放混合物。在施工过程中要求地面管线畅通，各种阀门灵活可靠。

2.3 煤层气井水力压裂工艺技术

2.3.1 针对煤储层特征的压裂液

压裂液是煤层水力压裂改造的关键性环节，其主要作用是在目的层张开裂缝并沿裂缝输送支撑剂，因此着重考虑流体的粘度性质，不仅在裂缝的起裂时，具有较高的粘度，而且在压裂流体返排时具快速降低的性能。然而，成功的水力压裂改造技术还要求流体具有其他的性质。除了在裂缝中具有合适的粘度外，在泵送时还应具有低的摩擦阻力，能很好地控制流体滤失，快速破胶，施工结束后迅速返排出来等性能，同时应在经济上可行。

压裂液选择的基本依据是:对煤层气藏的适应性强，减少压裂液对储层的伤害满足压裂工艺的要求，达到尽可能高的支撑裂缝导流能力。根据目前煤层气井储层的特点，压裂液研究应着重考虑以下几个方面:

储层温度25～50℃，井深300～1000m，属低温浅井范畴。因此，要求压裂液易于低温破胶返排，满足低温压裂液体系的要求，并且也考虑压裂液的降摩阻问题煤层气属于低孔隙度、低渗特低渗透率储层，要求压裂液具有好的助排能力，并且压裂液彻底破胶储层粘土矿物含量小，水敏弱，水化膨胀不是压裂液的主要问题，但储层低渗、低孔、压裂液的破胶返排、降低压裂液的潜在二次伤害是主要问题要求压裂液滤失低，提高压裂液效率。

为了满足煤层压裂大排量、高砂比的施工要求，压裂液在一定温度下要具有良好的耐温、耐剪切性能，以满足造缝和携砂的要求同时提高压裂液效率，控制滤失量。考虑较低的摩阻压力损耗，要求压裂液具有合适的交联时间，以保证尽可能低的施工泵压和较大的施工排量采用适当的破胶剂类型及施工方案，在不影响压裂液造缝和携砂能力的条件下，满足压后快速破胶返排的需要，以降低压裂液对储层和支撑裂缝的伤害要求压裂液具有较低的表面张力，破乳性能好，有利于压裂液返排压裂液在现场应具有可操作性强、使用简便、经济有效、施工安全、满足环保等要求。

2.3.2 煤层压裂方案优化

针对一个区块的压裂方案，优化研究的总体思路是:在目标区块压裂地质特点分析的基础上，针对该区块主要的地质特点进行各工艺参数的优化研究。首先针对目标区块的物性特征确定优化的缝长和导流能力，然后逐一优化各施工参数，包括排量、规模、砂比、前置液百分数等，并且研究提出一系列协助实现优化缝长和导流能力，并保证支撑剖面尽可能实现最优的配套技术措施。

压裂施工参数的优化是指以优化缝长和导流能力为目标函数，通过三维压裂分析与设计软件，优化压裂施工参数。

前置液量决定了在支撑剂达到端部前可以获得多少裂缝的穿透深度。合理的前置液量是优化设计的基础和保证施工成功的前提。前置液用量的设计目标有两个:一是造出足够的缝长，二是造出足够宽度的裂缝，保证支撑剂能够进入，并保证足够的支撑宽度，满足地层对导流能力的需求。

排量的优化对压裂设计至关重要。研究试验发现，变排量施工可以对实现预期的缝长和裂缝高度有很好的控制。另一个重要作用是抑制多裂缝的产生，减少近井摩阻，有最新文献资料表明，通过先进的裂缝实时监测工具的反应，当排量超过一定值时，多裂缝的条数与排量呈正比关系。煤层易产生多裂缝的储层尤其应该尝试采取该项技术。

加砂规模优化包括平均砂液比的优化和加砂程序优化。平均砂液比的优化从施工安全角度，即从滤失系数和近井筒摩阻两个方面考虑，借鉴国内外施工经验，在煤层可能的滤失系数范围内，平均砂比20%～25%施工风险低。加砂程序优化必须将压裂设计研究中所有考虑因素和技术细节充分地体现出来。第一段砂液量的设计至关重要。如起步砂液比过高(或混砂车砂液比计量有误差)，因开始加砂时可能造缝宽度不足，或起步砂液量过早滤失脱砂，会造成早期砂堵或中后期砂堵的后果反之，如起步砂液比过低，可能造成停泵后第一批支撑剂还未脱砂，使停泵后裂缝仍有继续延伸的可能，使裂缝的支撑剖面更不合理。同时，滤失伤害也会增大。因此，起步砂液比的设计很重要。而从施工安全角度考虑，一般的做法是让第一段支撑剂进入裂缝后先观察一段时间，如压力无异常情况，再考虑提高阶段砂液比。

2.4 煤层气井抽排采气技术

煤层气以吸附状态为主，煤层气的产出机理主要包括脱附、扩散、渗流三个阶段(赵庆波等，2001)，煤层气井产气需要解决的关键问题是:

(1)降低煤层压力至临界解吸压力以下

(2)保持煤层水力裂缝及天然割理系统内不至于压力下降过快、过低而致使其渗透率急剧下降

(3)有一定长的降压时间。

因此，煤层气采气工程应结合不同煤岩特性和室内研究工作，合理确定排采设备，控制动态参数，发挥煤层产气能力，同时在排采中要控制煤粉产生，减少煤储层应力敏感性对渗透性的不利影响。

煤层气井开采中煤粉迁移是普遍存在的现象。为了减少煤粉迁移对排采的影响，排采初期应保持液面缓慢稳定下降，生产阶段应避免液面的突然升降和井底压力激动，控制煤粉爆发，使之均匀产出并保持流动状态，防止堵塞煤层渗流通道和排采管柱。

煤层具有较强的塑性变形能力，应力敏感性强，在强抽排条件下会引起渗透性下降。为了促使煤层气井的高效排采(李安启等，1999)，应保证煤层内流体压力持续稳定下降，避免由于下降过快导致煤层割理和裂缝闭合引起煤层渗透性的急剧下降。不同煤层具不同的敏感性，需通过实验和模拟确定最佳的降液速率。如:数值模拟确定晋试7井解吸压力以上每天降液速度不超过30m，解吸压力以下每天降液速度不超过10m井底流压不低于1MPa。一般控制降液速度每天不超过10m，越接近煤层，降液速度越慢，当液面降至煤层以上20～30m时，稳定液面排采，进入稳定产气阶段后根据实际情况再适当降低液面深度。

3 煤层气开发技术发展趋势

与美国、加拿大、澳大利亚等煤层气工业发展较快的国家相比，我国煤层气地质条件复杂，主要表现在成煤期早、成煤期多，大部分煤田都经历多期次构造运动，煤层生气、运移、保存和成藏规律都很复杂。多年的勘探开发试验证实，煤层气富集区分布、高渗区分布都具有很强的不均一性，多数煤层气富集区渗透率都很低，导致大多数探井试采效果差，勘探成功率低。针对国内煤层气特点，提高我国煤层气开采效率的煤层气开发技术研究应包括以下几个方向。

3.1 高丰度煤层气富集区地质评价技术

高丰度煤层气富集区预测一般是通过地质学、沉积学、构造动力学、地球物理学、地下水动力学、地球化学等多学科联合研究，结合地震处理与解释方法，寻找煤层发育、盖层稳定、成煤期、生气期与构造运动期次相匹配的适合煤层气聚集的煤层气富集区。随着各地区勘探程度和地质认识程度的提高，一些开发区块或即将进入开发的区块，通过二维、三维地震储层反演与属性提取方法，在煤层气富集区预测孔隙、裂缝发育的高渗区，优化开发井网和井位部署，可有效指导煤层气高效开发。

3.2 提高煤层气开采效率的技术基础研究

以高丰度煤层气富集区为主要研究对象，以煤层气富集区形成机理和分布规律、开采过程中煤层气储层变化、流体相态转换、渗流和理论相应为重点研究内容，通过化学动力学、渗流力学等多学科联合与交叉研究，宏观研究与微观研究相结合，开展系统的野外工作、测试分析和理论研究。以煤层气井底压力响应为主要研究对象，利用多井试井技术和数值模拟技术，从静态和动态两个方面开展煤层气开发井间干扰机理与开发方式优选研究。研究适合我国地质条件的提高煤层气开采效率的储层改造基础理论，将有效指导煤层气开发技术的进步。

3.3 煤层气低成本高效钻井技术研究

针对当前300～1000m深度为主的煤层气资源，开展空气钻井技术攻关，发展车载轻型空气钻机。采用岩心实验、理论分析与生产动态分析相结合的方法，总结以往煤层气钻井设计方法和施工工艺，跟踪国内外多分支水平井、U型井、小井眼短半径水力喷射钻井、连续油管钻井等先进钻井技术，分析增产效果，优选适用技术。同时，还要考虑超过1000m深度的煤层气资源的开发技术。

3.4 煤层高效改造技术研究

通过煤层及顶底板力学实验与压裂液配伍性实验数据，分析煤层伤害的主要机理，研发出适合不同地质条件下煤层压裂的新型压裂液体系。结合典型含煤盆地煤层的地质特点，探索适合煤层气压裂改造的工艺技术。

参考文献

李安启，路勇.1999.中国煤层气勘探开发现状及问题剖析.天然气勘探与开发，22(3):40～43

李五忠，王一兵，田文广等.2006.沁水盆地南部煤层气可采性评价及有利区块优选.天然气，3(5):62～64

王一兵，孙景民，鲜保安.2006.沁水煤层气田开发可行性研究.天然气，2(1):50～53

王一兵，田文广，李五忠等.2006.我国煤层气选区评价标准探讨.地质通报，25(9～10):1104～1107

赵庆波.1999.煤层气地质与勘探技术［M］.北京:石油工业出版社

赵庆波等.1997.煤层气勘探开发技术.北京:石油工业出版社

赵庆波等.2001.中国煤层气勘探.北京:石油工业出版社

煤炭是千百万年来植物的枝叶和根茎，在地面上堆积而成的一层极厚的黑色的腐植质，

由于地壳的变动不断地埋入地下，长期与空气隔绝，并在高温高压下，经过一系列复杂的物理化学变化等因素，形成的黑色可燃沉积岩，这就是煤炭的形成过程。

矿报发[2009]6号中矿联地勘发[2009]18号

关于“第四届全国百家地质队（院）长座谈会”的

情 况 汇 报

部大讨论办并呈送部领导：

在国土资源部领导的关怀下，在部地质勘查司的指导下，由中国矿业报社和中国矿联地勘协会联合主办、辽宁省有色地质局具体承办的“第四届全国百家地质队（院）长座谈会”（简称座谈会），于2009年7月14日－16日在辽宁省大连市成功召开。现将座谈会情况汇报如下：

一、座谈会概况

7月14日举行的开幕式由中国冶金地质总局局长、党委书记、中国矿联地勘协会会长闫学义主持并致开幕词。国土资源部原副部长、中国矿联地勘协会名誉会长蒋承菘，国土资源部高咨中心副主任张彦英，国土资源部高咨中心咨询委员胡魁，国土资源部开发司副司长莘文印，国土资源部地质勘查司行业管理处处长王军，国土资源部地质勘查司综合处调研员杨尚冰，辽宁省国土资源厅厅长焉锦林，辽宁省有色地质局党组书记、局长王研，中国矿业报社社长、中矿联副会长王家华，国土资源部大讨论办公室贺冰清，中国地调局大讨论办公室甘行平，中矿联地勘协会名誉会长邢新田，大连市政府副秘书长王忠彦，中国地质调查局发展研究中心情报室主任施俊法等领导和嘉宾出席了会议。

来自辽宁等25个省（直辖市、自治区）的地矿、有色、冶金、煤田、建材、核工业、化工、武警等系统的近50个局级地勘单位、120余家地质队（院）的270余名代表参加了座谈会。其中，有20多家局级地勘单位的领导亲自带队参加会议，中国矿联地勘协会的副会长单位共有辽宁省有色地质局等10家代表参加了座谈会。

开幕式上，中国矿业报社社长王家华向会议代表传达了国土资源部部长徐绍史在河南、安徽考察调研时就地质找矿改革发展所发表的重要讲话，与会代表深受鼓舞，倍感亲切。国土资源部原副部长、中国矿联地勘协会名誉会长蒋承菘发表了讲话。

本届座谈会主体内容分三个板块进行：第一板块为“矿业经济形势分析与预测”；第二板块为“经验介绍与民意调查”；第三板块为“热点问题研讨”，三个板块均由王家华社长主持。

7月15日下午举行闭幕式。辽宁省有色地质局107队队长郝绍桐、吉林省地矿局第三地质调查所所长赵明、辽宁省地矿局第二水文大队队长王文奇、江苏省地矿局六队队长王大志、陕西核工业地质局211队队长高利鹏、山西煤炭地质局勘查院院长李新民、环闽矿业有限公司总经理张顺金（民营企业）、中国冶金地质总局山东正元地勘院院长李学同等8位代表先后发表会议感言。

大家一致认为，在国土资源部组织地质找矿改革发展大讨论不断深入的关键时刻，中国矿业报社和地勘协会举办这次座谈会十分及时、十分必要，充分体现了决策层听民情、聚民智、凝民心的工作作风。主办单位搭建这样的平台真是太好了，希望每年都有这么一次交流的好机会。

中国矿联地勘协会名誉会长邢新田和中国地质调查局大讨论办公室甘行平作为嘉宾也发表了会议感言。

国土资源部地质勘查司司长彭齐鸣在公务十分繁忙的情况下，出席了7月15日的全天会议，倾听了了队长们的建言，并在闭幕式上发表了讲话。他通报了部党组在听取“大讨论办”汇报时做出的一系列指示，特别是徐绍史部长关于地质找矿改革发展大讨论中集中表现出来的三个方面问题，即思想观念问题、体制机制问题和规范标准问题，要实现地质找矿改革发展大讨论四个方面的成果（思想成果、理论成果、制度成果、实践成果）。彭齐鸣司长希望参会代表按照部领导的指示精神，不仅要找准问题，更要提出破解难题的具体办法和措施。同时，对地勘单位改革和发展提出了四点要求：一是认清使命，增强责任感；二是看清形势，增强紧迫感；三是看到成绩，增强自信心；四是勇于实践，建立新体系。彭齐鸣司长还表示地勘司将切实履行职责，搞好服务，并从服务入手，抓好地勘行业管理工作。

中国矿业报社王家华社长代表会议主办方做了会议总结，并通报了民意调查的统计结果（详见附件一民意调查统计表）。

二、座谈会主要特点

（一）主题鲜明，紧跟形势

本届座谈会的召开有其特殊的意义和背景：其一，恰逢我国应对国际金融危机的关键时期，实现地质找矿勘查和矿业开发利用持续健康的发展，既是挑战，也是机遇；其二，国土资源部组织开展的地质找矿改革发展大讨论活动正在有序深入地进行，正在从思想层面走向实践层面。

为此，本届座谈会的主题确定为：以科学发展观为统领，以国家应对国际金融危机、拉动和扩大内需为背景，以地质找矿改革发展大讨论为主线，深入研讨和破解地质工作体制机制和地勘单位改革发展的突出问题，抓住重点、取得共识；提出实现地质找矿成果重大突破、完善探矿权和采矿权管理、规范地质勘查市场秩序、加强地质基础工作制度建设、推进地质工作体制机制改革和地勘单位生存发展等方面的意见和建议。

会议代表们普遍反映这次会议主题鲜明，紧跟形势，使基层同志认识和了解了国内外经济形势，特别是国土资源部关于地质找矿改革发展的全局性工作部署和战略性工作目标，开阔了视野，提高了认识，坚定了信心。大家认为本届座谈会召开的非常及时、非常重要，必将对地勘单位应对挑战、寻找机遇、加快改革和发展产生重大而深远的影响。

（二）内容丰富，重点突出

第一板块为“矿业经济形势分析与预测”，由中国地质调查局发展研究中心情报室主任施俊法主讲。使与会代表了解了全球矿产勘查的走势，以及当前矿业经济对地勘业的影响，增强了搞好地质勘查工作的责任感和紧迫感。

第二板块为“经验介绍与民意调查”，由山东省地矿局第六地质勘查院院长王其鸿、辽宁省有色地质局108队队长迟永坤、河南省地矿局地勘处长李兴国分别代表本单位就地质找矿改革发展、地质找矿重大突破、境外地质矿产勘查做了经验介绍。

三个单位的经验介绍在与会代表中引起了强烈反响。代表们认为，山东地勘六院通过找矿突破发展了地勘经济，改善了民生，既为国家做出了突出贡献，也为单位增加了发展后劲，是很有启示性的经验。这不仅反映出地勘单位的比较优势，也反映出当地政府的开明、英明，把探矿权配置给有找矿本领的地勘单位，可以充分发挥地质工作者的积极性。辽宁有色108队加速队伍结构调整，突出了找矿主业，在跨省作业中找到了大型钼矿，这说明发展方式的转变会给地勘单位带来新的机遇。河南地勘局主动出击，运用联姻、融资等多种手段，在境外主要成矿区带安营扎寨，获取了100多个矿权，这证实了只要“走出去”的战略战术运用得当，就会得到丰硕的回报。

第三板块是代表们最关心、最关注的“7个热点问题”，也是本届座谈会的重头戏。这“7个热点问题”是：

1.目前制约有宏观影响的地质找矿成果实现重大突破的体制机制上的突出问题是什么，你认为从地勘单位的层面需要做好那些工作，对国家和政府层面有何建设性意见？

2.探矿权的设置、取得、交易等怎样做才算科学合理、公平公正，如何加强矿业权管理特别是二级市场管理才能有利于地质找矿工作？

3.地勘单位改革发展的目标任务和路径是什么，现在面临的突出问题又是什么，你对解决这些问题有何意见和建议？

4.目前地质勘查环境存在的突出问题是什么，如何加以治理和改善？

5.地勘单位在生存发展、民生民意、队伍稳定等方面面临的突出问题是什么，国家有关部门和地方政府如何推进国家支持地勘单位政策措施的落实？

6.你认为目前地质工作质量现状如何，如何从体制机制上确保地质工作质量？

7.你认为目前地质勘查技术标准、规范和定额是否适应地质找矿发展的需要，如何科学推进地质基础工作制度建设的步伐？

这“7个热点问题”分别由安徽省地矿局332队队长马中伟、广东省地质局722地质大队队长姚新民、辽宁省地矿局地质勘查院院长张贺鹏、山西省地球物理化学勘查院院长赵斌、河北省地矿局石家庄综合地质大队队长王文学、西北有色地质局713总队队长高菊生等做专题发言（详见附件二热点问题情况反馈）。

主持人王家华围绕议题穿针引线，张彦英、胡魁两位专家做针对性点评和解读。台上嘉宾联系实际、理性畅言，台下代表屏声静气、倾心聆听，整个会场气氛热烈而有序，座席上始终满满当当，代表们连上洗手间都快步小跑。

与会者深有感触地说：“7个问题直击地勘单位目前最关注的地质找矿改革发展的热点、焦点和难点问题，抓住重点、切中要害，通过观点碰撞、研讨互动，对问题的理解更透了、更深了，同时拿出了破解之策。这样的研讨，既向上级部门反映了地勘单位的呼声和建议，也是我们向专家和兄弟单位学习，澄清认识、寻找答案、谋求自身改革与发展的难得机会。”

（三）组织得力，盛况空前

全国百家地质队（院）长座谈会至今已举办四届，既是全国地勘行业的盛会，也是一个品牌会议。它不仅是行业主管部门获取基层信息动态、研究解决问题的一个重要渠道，也是新闻媒体和行业社团组织为基层单位服务、为政府决策服务、为行业管理服务的重要平台,同时还是全国广大地质工作者相互学习、交流感情和结交合作伙伴的重要场所。

本届座谈会得到了国土资源部领导的高度重视，汪民副部长做出了专门批示。彭齐鸣司长在会前主持会议听取筹备工作汇报，并提出重要的指导性意见。加之会议主办方精心策划会议内容，严密组织会议各项工作，会议形式新颖活泼，会议承办方则倾全局之力搞好会务工作，精心安排、热情接待、周到服务，做到了“让代表满意、让主办方满意、让承办方自己满意”。本届座谈会还得到了省国土资源厅及地方政府高度重视和大力支持。参会地质队（院）数量之多、参会代表人数之多、参会局级领导之多，都比前三届有所突破，可谓盛况空前。

本届座谈会以其鲜明的主题、丰富的内容、得力的组织取得了圆满成功。特别是徐绍史部长的重要指示、彭齐鸣司长的讲话，使与会代表深受教育、深受启发、深受鼓舞。代表们纷纷表示，一定要把徐绍史部长的重要指示、彭司长的讲话精神和座谈会的成果带回去，及时传达、深入学习，认真领会、贯彻落实，指导地勘单位的改革发展，进一步树立大地质、大资源、大环境、大服务的理念，主动融入经济社会发展的方方面面，为全面完成地质找矿改革发展大讨论的目标任务，为全面振兴地质工作，推动新一轮地质找矿的改革和发展做出新的更大的贡献！

三、启示和建议

本届座谈会传达了徐绍史部长在河南、安徽调研时发表的“全面梳理问题，找出对策措施，结合实践把地质找矿改革发展大讨论引向深入”的重要讲话，其中徐绍史部长关于“中央对地质找矿工作的指示和要求非常明确，但尚未有效落实；地质找矿的布局和思路逐步形成，但尚未顺畅落地；构建地质找矿新机制的课题已经提出并在积极探索，但尚未真正破题”的重要分析和判断，可谓一语中的，使与会代表更加深刻认识了开展地质找矿改革发展大讨论的重要性、必要性和迫切性。

在本届座谈会上，地勘单位反映最集中的问题是如何实现地质找矿的重大突破，如何加强矿业权市场建设，如何改善地质勘查环境，如何提高地质工作质量，如何推进地勘单位改革发展，如何创新地质工作体制机制。出现频率最高的词汇是“矿权”。几乎所有代表一致认为，要获得有宏观影响的找矿成果，需要有多种因素的叠加,但关键一条是必须改变地勘单位“打工仔”的角色，要“探者有其权”，只有这样才能真正发挥地质工作者的找矿积极性。

根据座谈会的情况和地勘单位的意见和建议，经整理归纳提出如下七个方面的建议，供部有关方面决策参考。

（一）建议国土资源部全面系统的总结这些年来矿业权管理，特别是探矿权实行“招拍挂”的实际效果。关于探矿权取得、出让、转让等问题，法律、法规有明确规定。但这些年来由于受既得利益的驱动，加之监管不力，一些地方政府出让探矿权仿效拍卖行当，一律实行“招拍挂”，以拍卖价格高者为取向，而置地质勘查工作特点、质量、资质与不顾，违背了地质工作规律，结果产生了许多负面影响和负面效果。出现了地勘单位普遍反映的“找矿人无法或很难取得探矿权”的问题，致使积极性受到很大伤害。这种状况若持续下去，很难实现有宏观影响的找矿成果。

（二）建议国土资源部会同国家有关部门全面检查关于《探矿权采矿权价款转增国家资本金管理办法》的执行情况。全面落实国家有关扶持政策，调动地勘单位积极性，增加地勘单位资本积累，促进地勘单位的改革和发展。

（三）建议国土资源部进一步加强和改善矿政管理。矿产资源归国家所有，即中央政府代表所有者行使权力。但现在的事实是，这个体系是多元化的，谁都可以代表国家，哪怕是乡一级政府。这样就形成了政令不畅通、各行其是。不仅如此，有的地方政府既是所有者，又是出资者，还是管理者，甚至是矿业权的经营者；既是裁判员，又是运动员，由此产生了权力和利益的交融，一些地方政府垄断、经营矿业权的状况愈演愈烈，出现了政府行为与市场原则完全相悖的情况。

（四）建议国土资源部加快修改《矿产资源法》。在修改《矿产资源法》的过程中，应组织专门会议，认真听取地勘单位各级主要领导和专业技术负责人的意见和建议。同时，建议组织开展地质勘查立法工作，整治地质勘查环境，为地勘单位创造良好的法律环境和社会环境。排除各种干扰，减少社会成本，维护地勘单位的合法权益，以利于地质勘查工作正常、有序开展。

（五）建议国土资源部对中央已出台的对地勘单位的各项扶持政策做一次全面检查，狠抓落实。随着国民经济持续健康的发展，国有地勘单位的整体实力已经有所提高，干部职工的工作条件和生活条件均有所改善。但是目前大多数国有地勘单位资产规模较小、经营手段单一、设备陈旧落后、人才流失严重，底子薄、包袱重，中央出台的有关扶持政策在全国相当部分的地勘单位仍然没有落实，影响着队伍稳定，制约着生存发展。中央管理的地勘单位在这方面的问题尤为突出，特别是事业费增长机制、同城同类同资历离退休人员收入差距、职工住房、基础设施建设、事业单位养老保险改革试点等问题面临的困难和压力更大，应引起高度重视。

希望中央有关部门按照《国务院关于加强地质工作的决定》中关于“加强中央管理的地质勘查队伍建设，提高矿产资源勘查技术水平和国际竞争力。按照事业单位改革的有关规定，尽快落实国有地质勘查单位离退休人员和在职职工社会保障政策。对实行属地化管理的地质勘查单位，地方政府要按照当地统一政策，加快落实有关住房改革所需经费，解决职工住房和基础设施建设欠账过多等问题。、、、对中央管理的煤炭、核工业、冶金、有色、武警黄金、化工、建材、盐业地质勘查单位，比照上述有关政策执行”的精神，协调有关部门和地方政府，切实予以解决和落实，促进国有地勘单位和谐发展。

（六）建议国土资源部进一步加强在国家层面上的行业管理。国家对地勘单位的政策措施、地勘单位改革改制、地勘单位工资改革、地勘单位会计制度和核算制度、地勘单位事业单位的社会保险、地勘单位职工货币分房、地勘单位基础设施建设等，国土资源部应该有话语权，并会同有关部门形成决策力。目前各地各行其是，不仅矛盾凸显，而且形成了中央的政策不落地，影响了政府的公信力。

（七）建议国土资源部牵头制定“戴事业的帽子，走企业路子”的配套政策。当前“戴事业帽子、走企业路子”是公认可行的过渡性政策。一方面，地勘单位一定要抓住机遇，进一步解放思想，转变思想观念，继续深化内部改革，主动融入市场经济，增强综合实力和发展后劲，为将来在我国建成比较完善的社会主义市场经济体系后的生存发展打下坚实基础；另一方面政府应加快建立矿产勘查资本市场和建立健全统一规范的矿业权市场。在这一过渡阶段，国土资源部应与国家工商、财政、税收、审计等部门会商，制定与“戴事业帽子、走企业路子”相适应的配套政策措施，促进地勘单位的改革发展。

附件一：民意调查统计表

附件二：热点问题情况反馈

中国矿业联合会地质勘查协会

二OO九年八月六日

抄报：中国矿业联合会