准东煤田某煤矿煤层气资源评价

！！　Ｑ：！　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ｅｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ　Ｈｅｒａｌｄ　工业技术　４煤层气的分布及变化规律　一４９９．６６ｍ，ＺＫＢ２０８钻孔钻进至２４０ｍ时发生　Ａ＾２’Ａ．　煤层。　般而言，煤层埋藏深度增大，煤层中　涌气现象，显然是断层的影响使得该地段　６．１估算方法　资源量估算采用体积法。直接利用煤　甲烷的浓度随之增高，氮气和二氧化碳的　含气量增高的原因。在断层位置由于构造　　炭资源量估算结果，不单独考虑面积、煤层　浓度随之降低，因此从地表至煤层风化带　作用使煤层气聚集，当钻进至断层下盘时，　厚度和煤的密度，因此估算公式如下：　下限深度，会依次形成二氧化碳一氮气带、　压力释放产生喷气现象。Ｇ＝０．０００ＩＭＣ．ｕ　氮气一沼气带和沼气带。其中二氧化碳一　５．２煤层围岩及盖层与煤层气富集　Ｇ，一一煤层气资源量，ｌ０　ｍ　；　氮气带、氮气一沼气带通称为煤层气风化　（１）围岩封闭类型　Ｍ一一煤炭资源量，１０　ｔ，　带。一般将甲烷含量８０％的深度定义为煤层　通过对区内钻孔的岩性进行统计，泥　岩在围岩中所占比例为３４．５％～７９．４６％，平　煤的干燥基含气量，ｍ　／ｔ；　气风化带下限。　通过对煤矿区钻孔实测甲烷含量和煤　均５７．３２％，故围岩组合为泥岩型。　６．２煤炭资源量　煤炭资源量直接利用勘探估算结果。　层埋深的统计分析，建立甲烷含量与埋深　泥岩型的围岩，通常具有良好的封闭　一一的关系，对煤层甲烷含量与煤层埋深进行　性，具有较高的突破压力，在裂隙不发育的　按照分煤层、分水平对计算的煤炭资源量　线性回归，建立了相应的数学关系模型，来　反映煤层埋深与甲烷含量的关系。通过回　归曲线可以得知，勘查区内煤层气风化带　下限为煤层埋深３２０ｍ处。依据所瓦斯样品　的化验资料，绘制了走向立面煤层气含量　等值线图，从等值线图中也反映出煤层气　含量随煤层埋深的增加而增大。　５煤层气保存条件　５．１构造类型与煤层气富集　煤矿区总体构造为一向南陡倾的单斜　构造（见图１），为背斜的一翼，构造对煤层气　的富集起到控制作用。　小龙口背斜呈北西西向延伸，为一沿　轴部发生断裂的不对称的倒转背斜。煤矿　区南部边界的Ｆ２断层为背斜轴部，背斜南　翼为正常翼，倾向１９０。～２２０。，倾角５０。～　６０。，近断层部位倾角８０。；北翼为倒转翼，地　层走向１００。左右，走向在１～２线间稳定，２　线以东有缓波状弯曲，倒转产状要素为：２　线处倾向１９０。，倾角８０。～８４。，深部局部有　波状摆动｛２线以东，倾向在１　８０。～２ｌ　０。之　间，倾角变化较大，浅部８Ｏ。～５５。，深部较　稳定在７０。左右；ｌ线以西倾向ｌ８０。～２ｌ０。，　倾角６０。～８５。。背斜构造的两翼与轴部中　和面以下表现为压应力，煤层气在背斜的　两翼能较好地封存，在轴部中和面以上煤　层气易散，中和面以下煤层气容易聚集。　Ｆ２断层为一逆掩断层，横穿全区，总体　走向近东西，倾向南偏西，倾角８０。左右，造　成小龙口背斜北翼上三叠统郝家沟组地层　全部和八道湾组底部地层缺失，垂直断距　超过３００ｍ，控制了含煤地层的产状和分布。　Ｆ３断层是在Ｆ２断层总的应力作用下形成的　次级断裂，为一扭性的平（推）逆断层，总体　倾向南偏东、倾角８０。左右，它切断了井田　煤、岩层的东延。　断层与最小主应力方向一致，挤压作　用形成的逆断层多属于阻气断层，这种断　层所产生的裂隙通常处于闭合状态，断层　面两侧的岩层被紧压；另一方面，断层的位　移往往使致密的泥质岩层与煤层相接触，　从而阻断了气体沿煤层自下而上的运移。　这两种作用结合起来在很大程度上使煤层　保存了较高的含气量。　在２勘探线西部发育一平推正断层，走　向南北，倾向东，倾角约７５。，施工ＺＫ２０７钻　孔和ＺＫＢ２０８钻孔的过程中，ＺＫ２０７钻进至　情况下，泥质含量大于４０％的泥岩和泥质粉　进行统计。　砂岩对煤层气的保存有利。　６．３煤层气含量　（２）顶底板的封闭类型　估算煤层气风化带底（７００ｍ）～６００ｍ、　煤矿区煤层顶底板岩性从封闭性能　６００～５００ｍ、５００～４００ｍ，４００～３００ｍ，３００ｍ～　上，粒度越细，封闭性越好。通过对煤矿区　２００ｍ五个标高段，各标高段以其中值为预　主要煤层的顶底板岩性按粗碎屑岩（砾岩、　测深度，即标高６５０ｍ、５５０ｍ、４５０ｍ、３５０ｍ￣１］　粗砂岩、中砂岩）、细碎屑岩（细砂岩、粉砂　２５０ｍ处。依照回归方程估算。　岩、泥岩）作了统计，煤层顶底板细碎屑岩　６．４估算结果　均占７０％以上，因此单从岩性角度来讲，对　根据上述的煤层气资源量估算方法以　煤层气的保存比较有利。　及确定的各种参数，分别估算出煤矿区各　５．３煤层本身的封闭条件　煤层的煤层气资源量，煤层气资源总量为　厚度相对较大的煤层对煤层气的封闭极　６．４７×ｌ０　ｍ　。煤矿区含煤面积３．１６ｋｍ　；预　为有利。本区Ａ　‘煤层厚度最大可达３０．２５ｍ，　测的煤层气资源量５．８８　Ｘ　ｌ０　８ｍ　；煤层气资　平均１　２．１ｌｍ。Ａ　煤层厚度最大可达４　５．　源丰度为１．８６　Ｘ　１０　８ｍ　／ｋｉｎ　。因地层倾角较　１３ｍ，平均１４．９５ｍ。这些巨厚煤层生成的气　大，单位平面积的资源量明显偏高。　体赋存在煤的孔隙表面，一般情况下不易　发生运移，构成了煤层气保存的有利场所。　７结语　５．４水文地质条件与煤层气富集　瓦斯事故是煤矿安全生产最大威胁之　煤矿水文地质条件属简单类型，煤系　一。新疆近年来也发生过不少的瓦斯爆炸　地层上部和下部之间水力联系不密切，存　事故，在２００６年以后，随着矿井开采深度的　在良好的隔水层，煤系地层含水性微弱，渗　增加，逐渐开采到瓦斯风化带以下，瓦斯含　透系数低，地下水径流运移不畅，含水层的　量和瓦斯压力随着开采深度增加而增长较　补给仅源于大气降水或冰雪融水，补给量　快，高瓦斯矿井数量也在不断增加，瓦斯突　较小，地下水以静水压力、重力驱动方式流　出事故时有发生。本文要传达的一个信息　动，运移不畅的地下水对煤层气有封闭作　就是，不论何种变质程度的煤层，当其在埋　用，利于煤层气的保存。　深、构造环境适宜的情况下，瓦斯含量都会　５．５煤层气埋藏深度与煤层气富集　随着深度的增加而增加，特别压扭性断裂　煤层埋藏深度是决定煤层瓦斯含量大　存在的井田，这种现象尤为明显。局部地段　小的重要因素。对同一煤田或煤层，在瓦斯　高瓦斯含量的存在，会对煤、石巷的掘进带　风化带以下，煤层瓦斯压力随深度加大线　来不安全因素，无论是井下监测还是钻孔　性增大，故煤层瓦斯含量随深度增大而增　泄压的方式都不能很好的解决这一难题。　大。　因此，在煤矿勘探过程中，做好煤层气资源　根据对煤矿区钻孔实测瓦斯含量和煤　的评价工作，在条件许可的前提下做到资　层埋深的统计分析，对Ａ　、Ａ＾Ａ　煤层整体　源的综合利用，变害为利，真正做到资源的　瓦斯含量与煤层埋深进行线性回归，建立　最大化利用。　了相应的数学关系模型，来反映煤层埋深　与煤层瓦斯含量的关系，通过回归曲线不　参考文献　难发现，煤层瓦斯含量随煤层埋深的增加　【ｌ】中华人民共和国地质矿产行业标准．煤　而增大。　层气资源／储量规范，ＤＺ／Ｔ０２ｌ６－２００２．　［２】何选民．煤化学．冶金工业出版社，　６煤层气资源量估算　２０１０．　依照《煤层气资源／储量规范　ＤＺ／　［３】傅雪海，秦勇．等．煤层气地质学．中国　Ｔ０２１６—２００２，估算的煤层气资源量为内蕴　矿业大学出版社，２００７．　经济的、预测的。　在煤层气风化带内的煤层气资源，缺　乏开发利用价值，不列入资源估算。本区煤　层气风化带深度为３２０ｍ（标高７００ｍ以上）。　估算的煤层为主要可采煤层Ａ，、Ａ　、Ａ　、　科技创新导报Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ　Ｈｅｒａｌｄ　５１