煤层一般致密，透气性差。煤层中的大部分甲烷以吸附态存在且吸附性很强，不易被解吸采出，有少部分甲烷以游离态集中在煤层中，在煤层开采时容易造成突发性灾害。煤层气的这些特点导致煤层气开采有其自身的特殊性和难点。

煤层气的开采技术，主要包括煤矿井下瓦斯抽采和地面钻井开采两种开采方式。

以预防瓦斯爆炸事故为主要目标，并兼顾瓦斯的利用。煤层气抽放采出的主要是游离态煤层气和少量吸附气。抽放工艺流程为煤层中钻孔—管道系统—地面瓦斯泵站—瓦斯罐。根据瓦斯来源，抽放工艺有开采煤层瓦斯抽放、邻近煤层瓦斯抽放和采空区瓦斯抽放等三种。

以实现煤层气的高效开采为主要目标，并兼顾防治瓦斯事故和减少煤层气排放导致的温室效应，主要开采的是储量巨大的吸附气。煤层气的开采方式是在煤层中打直井、水平井或丛式井，并与煤层压裂相结合采出煤层气。煤层气开采的生产方式有定产生产和定压生产两种，开采设备主要有螺杆泵、有杆泵、电潜泵、水力喷射泵等。

煤层气井的生产开采是一个长时间的排水、降压、采气过程，单井的生产年限一般为15～20年。在开采过程中，煤层气井的产量变化分为上升、稳产、递减3个阶段，其中递减阶段又分为多个阶梯状递减段。上升阶段一般不超过1年，稳产阶段为1～6年，递减阶段为8～12年。下图为煤层气井生产过程中产量变化示意图。

煤层气井产量变化示意图

根据煤层气井的气、水产量变化特征大致可分为3个阶段：①早期排水降压阶段。在此阶段持续时间为几天或数月，主要产水，当压力降低到临界解吸压力以下时，煤层气开始解吸。②中期稳产阶段。随着排水的继续，产气量逐渐上升并趋于稳定，出现高峰产气，而产水量则逐渐下降。③后期产量下降阶段。当大量煤层气产出，煤基质中解吸的气体逐渐减少，尽管排水作业仍在继续，但产气量下降，产出少量或微量水。

20世纪50年代至70年代末，以减少煤矿瓦斯灾害为目标进行井下抽放，同时兼有少量利用。80年代开始引入煤层气的概念，并开展相关研究和生产探索。90年代中期以来，中国煤层气开采逐步进入产业化阶段，先后在山西沁水盆地和河东煤田、安徽淮南和淮北煤田、陕西韩城矿区和新疆吐哈盆地等地区开展了煤层气勘探和开发试验，取得了较好的成效。21世纪初，中国的煤层气商业化开采开始起步。经过十余年，中国煤层气产业取得了长足进展，尤其在山西沁水盆地、鄂尔多斯盆地东缘、辽宁阜新盆地取得了成功。据统计资料，截至2014年底，全国煤层气产量155×10⁸米³。

中国沁水盆地煤层气资源量约为6.85×10¹²米³，该盆地煤层气资源分布集中，埋藏浅，可采性好，甲烷含量高，单井日产气量平均在500～4000米³/天；鄂尔多斯盆地延川南区块煤层气总体资源量约为525×10⁸米³，区块内煤层分布稳定、厚度较大、埋藏适中，日产气量约为6.12×10⁴米³/天。美国黑勇士盆地面积为90.65平方千米，已探明的煤炭资源量为562×10⁸吨，煤层气量为5660×108米³，煤层多，煤层埋深适中，单井日产量为2830米³/天；美国圣胡安盆地面积为19425平方千米，煤炭资源量为3248×10⁸吨，煤层气资源量为2.38×10¹²米³，可采煤层气资源量为0.2897×10¹²米³，埋深浅，含气量高，平均单井日产量为5.66×10⁴米³/天。