對北票煤盆地煤質(zhì)及煤層氣形成條件的認識

第1期煤質(zhì)技術(shù)2012年1月對北票煤盆地煤質(zhì)及煤層氣形成條件的認識李志澤,劉欣東北煤田地質(zhì)局一五五勘揮隊,遼寧錦州121000)摘要:主要介紹了北票煤層氣的成分、含量及儲層條件,對煤層氣資源量進(jìn)行了評估,并初步評價(jià)了其開(kāi)采價(jià)值。關(guān)鍵詞:煤層氣;北票煤;煤質(zhì)中圖分類(lèi)號:TQ531文獻標識碼:A文章編號:1007-7677(2012)01-0044-04Realization of the coal quality and CBm formation conditions in beipiao coal basinLi Zhi-ze, LiU Xin(No155 Exploration Team in northeast Coal field Geological Bureau, Jinzhou 121000, ChinaAbstract: The component, content and reservoir condition of Beipiao CBM resource was introduced, the cBm resource reserverswere evaluated, and the mining value was estimated in this paperKey words: CBM resource: Beipiao coal; coal quality1研究區所處位置及范圍票煤田從東向西依次為:三寶井田、冠山井田、臺吉豎井、臺吉四井2。(1)研究區位置。研究區位于遼寧省朝陽(yáng)市北票市境內,行政隸屬于遼寧省北票市三寶鄉、五間2煤層氣的成分及含量房鄉、大三家子鄉管轄。西南距朝陽(yáng)市45km。2.1三寶井田地理坐標:東經(jīng)120°4404^~120°4735綜合評述為高瓦斯礦井,平均瓦斯含量為北緯41°4820″~41°5004。(2)研究區范圍。研究區位于北票煤田深部,2.1.1煤層瓦斯含量和成分分別是北票煤業(yè)有限公司下屬4個(gè)礦井的深部。北經(jīng)收集礦井瓦斯資料,其結果見(jiàn)表1。衰1煤層瓦斯成分和含量匯總瓦斯含量/m3t1瓦斯成分/%孔號備注CHecOzCz-C3Cr-CsD470.241.4749.644.450.210.1772.2422.0.006.50D4496.602.000.00解析法7.560.020.0079.600.0015.408.6422.98平均9.300.521.1466.122.5724.297.02氮氣-沼氣帶(1)煤層瓦斯含量。該井田可采煤層甲烷量2.57%。(CH4)含量1.85m3/t~22.24m3t可燃煤,平均該區可采煤層瓦斯分帶劃為氮氣一沼氣帶。為9.30m3/t可燃質(zhì),二氧化碳(CO2)含量0.002.1.2煤與瓦斯突出m/t-0.94m/t可燃質(zhì),平均為052m/t可燃質(zhì)該井田為高煤與瓦斯突出的礦井,自(2)煤層瓦斯成分。各煤層瓦斯成分均以甲烷為3年中國煤化工媒層發(fā)生第一次主,含少量二氧化碳。甲烷成分平均含量66.12%,突出以來(lái)CNMH24次,突出煤氮氣成分平均含量2429%;二氧化碳成分平均含量11023t,平均突出強度49.21t次,最大突出第1期煤質(zhì)技術(shù)2012年1月強度1500v次,突出瓦斯量10萬(wàn)m3/次。衰3cO2涌出量(9B煤層)該礦區淺部實(shí)測煤層瓦斯壓力最高值為54年份相對涌出量m3t絕對涌出量m3min1kg/cm2。其結果見(jiàn)表2及表3。東部西部東部西部表2瓦斯涌出量(9B煤層98120.6723.02年份、相對涌出量m3t1絕對涌出量/m3·min114.07東部東部西部22.357.3141.4410.18198126,4227.4615.442.2冠山井田29.16綜合評述冠山豎井為高沼氣、煤與瓦斯突出的17.4721.40礦井,平均瓦斯含量為21.65m3/to19846.1616.072.12(1)冠山井田的瓦斯含量和成分見(jiàn)表4。表4煤層瓦斯成分和含量匯總瓦斯含量m,t1可燃質(zhì)瓦斯成分/%媒質(zhì)分析/%煤樣質(zhì)可燃煤孔號層位CHcOzMad量/g質(zhì)量g43.190.190.3767.083.8023875.251.0945.8236.88380.0201.79.9574.948.33.710.0冠山-260.280.420.357B1.380.080.7232.411.2749.6816.641.2035.0037.21340.0216.920.211.3167.710.485.2426.061.5814.2639.89375.0315.6平均1.920.230.6943.533.8838.4314.041.2533.2736.92356.25233.80冠山井田的煤層瓦斯含量:4媒、9煤為全區表5冠山井田瓦斯涌出量情況可采煤層,6煤、TB煤為局部可采煤層。所測試甲烷煤層甲烷(CH)含量最低的是6煤0.28m3/t可井份相對涌出意/絕對涌出量相對涌出量絕對涌出量燃質(zhì),最高的是4煤3.19m3/t可燃質(zhì),各煤層平m3·t均為1.92m3/t可燃質(zhì);二氧化碳(CO2)最低的是7B煤0.08m3/t可燃質(zhì),最高的是6煤0.4218.77m/t可燃質(zhì),平均0.23m3/t可燃質(zhì)。198621.43冠山井田的煤層瓦斯成分:4、9媒層瓦斯成198445.0123.728.68分以甲烷(CH)為主,6、TB媒層瓦斯成分以氮25.59氣(N2)為主。所測試煤層甲烷含量最低的是6198642.6811.82煤為6.90%,最高的是9煤為6771%,平均為43.53%;氮氣含量最低的是9煤為524%,最高198749.3213.18的是6煤為74.94%,平均為38.43%;二氧化碳備注:1987年為全區。含量最低的是9煤0.48%,最高的是6煤9.95%,平均為3.88%。事故。1952年~1987年共發(fā)生突出365次,突出該區6煤層瓦斯分帶劃為二氧化碳~氮氣帶,煤量19215t,平均強度為572t,最大強度為4、7B、9媒層瓦斯分帶劃為氮氣-沼氣帶。綜合1894t(5A層),瓦斯爆炸和自然危險皆存在,媒指標為氮氣-沼氣帶。塵平均爆炸指數為38.90%。(2)煤與瓦斯突出。收集淺部礦井瓦斯資料見(jiàn)23臺吉豎井表5。臺吉豎業(yè)亡石齔艸,平均瓦斯含中國煤化冠山井田的瓦斯風(fēng)化帶平均深度為126.3m,量為14.5CNMHG平均瓦斯梯度為0.035m/tm,平均瓦斯含量為2.3.1瓦21.65m3/t,瓦斯突出各井均發(fā)生程度不同的突出臺吉豎井的煤層瓦斯含量和成分見(jiàn)表6。第1期煤質(zhì)技術(shù)2012年1月表6臺吉豎井的煤層瓦斯含量和成分匯總瓦斯含量/m3·t1可燃質(zhì)瓦斯成分/%煤質(zhì)分析/%孔號層煤樣質(zhì)可燃煤CH,coz C -Cs CH4NC2-C8MAsV量/g質(zhì)量/g臺豎-141.850.170.1585.961.350.0012.690.818.7243.67497.0449.6臺吉豎井的煤層瓦斯含量:4煤為全區可采煤逐漸增大,礦井相對瓦斯涌出量與開(kāi)采深度呈直線(xiàn)層,其甲烷(CH)含量為1.85m3/t可燃質(zhì),二關(guān)系,-112m水平瓦斯相對涌出量為14.5m/t氧化碳(CO2)為0.17m3/t可燃煤。已接近高瓦斯礦井,現礦井開(kāi)采-400m水平,綜臺吉豎井的煤層瓦斯成分:4媒層瓦斯成分以合瓦斯指標,該礦井為高瓦斯礦井。甲烷為主,其含量為85.96%,二氧化碳含量瓦斯突出已在-260m水平有所顯示,隨著(zhù)礦井延伸,瓦斯含量不斷增加,對瓦斯突出現象應注該區4煤層瓦斯分帶劃為沼氣帶意,特別是在斷層附近的裂隙帶易發(fā)生瓦斯突出現2.3.2煤與瓦斯突出象,應給予重視。臺吉豎井一井絕對涌出量28.63m3/min;二臺吉四井深部瓦斯涌出量見(jiàn)表9。井絕對涌出量10.37m3/min;三井相對涌出量表9臺吉四井深部瓦斯涌出量預測14.50m3/t,絕對涌出量9.30m3/min;四井相對涌出量22.00m/t,絕對涌出量5.96m3/min,見(jiàn)水平垂深斜深預測相對量實(shí)際相對量表7。表7臺吉豎井現生產(chǎn)水平各井實(shí)測瓦斯結果井相對涌出量/m3:t1絕對涌出量/m3·min-194310.37四63109014.50700125050.0四井北票煤盆地有益礦產(chǎn)主要是煤層氣。該次根據該井田為三級瓦斯礦井,-112m水平實(shí)際瓦斯相對量為14.5m3/t,已接近超級瓦斯礦井指標。收集的礦井生產(chǎn)資料,以及通過(guò)采樣測試,了解了通過(guò)收集各礦井瓦斯資料分析,隨礦井延伸煤層氣成分、含量、儲層條件,初步評價(jià)其工業(yè)價(jià)值及進(jìn)一步工作的前景。瓦斯涌出量逐漸增大。2.4臺吉四井煤與瓦斯突出3煤層氣資源量估算綜合評述為高瓦斯礦井,平均瓦斯含量為(1)參數的選擇。北票盆地,4個(gè)礦均屬超級22.0m3/t瓦斯礦井。各煤層瓦斯成分一般以甲烷為主,含部臺吉四井歷年瓦斯涌出量見(jiàn)表8。分氮氣及少量二氧化碳。通過(guò)測試成果以及收集表8臺吉四井歷年瓦斯涌出量變化礦井瓦斯資料成果,綜合可采煤層媒層氣(CH4)煤炭產(chǎn)量/相對量絕對量平均含量如下:三寶井田、冠山井田、臺吉豎井t·月-1和臺吉四井的綜合可采煤層煤層氣(CH)平均含19702465610.055.75量分別為25.56m3t、21.65m3/t、14.50m3/t22.00m3/t。1972(2)煤層氣地質(zhì)資源量估算方法。該次煤層氣18109197412.40地質(zhì)簧源“廣中國煤化層氣資源量等19751754213.845.44于可采煤資源量之積。CNMH動(dòng)查煤層氣資源從表8中可看出,隨著(zhù)礦井延伸,瓦斯涌出量量類(lèi)別為:“預測的資源量(334)”。第1期煤質(zhì)技術(shù)2012年1月(4)煤層氣資源量估算結果。預測煤層氣資源初步評價(jià)了煤層氣的工業(yè)價(jià)值及進(jìn)一步工作的前量176447萬(wàn)m3。景4開(kāi)采價(jià)值評價(jià)2)研究區為超級瓦斯突出礦井,隨煤層埋藏深度延伸及巖漿巖影響范圍的擴大并有加大的可根據煤層含氣量下限標準,該區煤的空氣干燥能。在礦井設計、開(kāi)采時(shí)應給予足夠重視,定期做基含氣量不小于4m3t。瓦斯檢測、抽放及通風(fēng)工作,以確保安全。北票盆地各井田都是高瓦斯礦井,根據估算的(3)研究區內含煤地層為中生界侏羅系下統北煤層氣含量具有開(kāi)采價(jià)值?，F按50%抽放,將可票組,分布范圍較廣,北票盆地內均有沉積。因盆抽放瓦斯88224萬(wàn)m3。地沉積基底凹凸不平,造成盆地內煤系地層沉積厚度不穩定,以至于在隆起處煤層變薄、尖滅。所有5煤層氣儲層條件上述分布為后期儲煤、儲油、儲氣創(chuàng )造了較好的自北票盆地,北票組含煤地層中的媒層、炭質(zhì)泥然條件。巖、黑色泥巖是較好的氣源巖。從構造上該盆地的古隆起,是較好儲氣構造參考文獻:北票盆地,北票組含煤地層上部具有巨厚泥巖[1]遼寧省朝陽(yáng)市北票煤礦接替資源勘查[R].遼寧鄉層,處于原始密封狀態(tài),是很好的蓋層。州;東北煤田地質(zhì)局,2010.總之,該區具有較好的生、儲、蓋條件,找氣[2]北票煤田冠山礦區精查地質(zhì)報告[R],遼寧錦州:東前景可觀(guān)。研究區具備良好的供水、供電條件,能北煤田地質(zhì)局,1955夠滿(mǎn)足后期生產(chǎn)需求。作者簡(jiǎn)介:事志澤(1961-),男,遼寧錦州人,工程師,在東6結語(yǔ)北煤田地質(zhì)局一五五勘探隊地質(zhì)研究所從事地質(zhì)勘查工作30年(1)通過(guò)對收集礦井生產(chǎn)資料的分析研究比較,了解了研究區煤層氣成分、含量及儲層條件,(收稿日期:2011-07-29)(上接第43頁(yè))算,煤層氣總儲量1385.16Mm3。K1b煤層煤層對該區內可采及局部可采的12層煤的煤層氣氣資源量116.87Mm3,K110-1煤層煤層氣資源量資源儲量分別計算(表2),不同煤號煤層總面積75.33Mm3,具有較好的開(kāi)發(fā)前景。29930km2,儲量豐度0.46×103m3/km2,煤層參考文獻氣資源總量1385.16Mm3。其中,K1b煤層面積4.236km2,儲量豐度0.28×10°m3/km2,煤層氣[1]梁福諒,貴州省煤層氣資源及其利用[J]·貴州地資源量116.87Mm3(表2)。K110-1煤層面積質(zhì),1998,15(2)1.076km2,儲量豐度0.70×105m3/km2,煤層氣[2]鮑轟,楊瑞東,劉玲,等,貴州省六盤(pán)水地區煤層資源量75.33Mm3(表2),具有較高的開(kāi)發(fā)利用氣富集因素分析[冂,礦業(yè)工程研究,2010,25(2)價(jià)值。[3]陳本金,溫春齊,曹盛遠,等,貴州六盤(pán)水煤層氣勘5結語(yǔ)探開(kāi)發(fā)有利目標區優(yōu)選[J],西南石滷大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2010,32(3)(1)玉舍中井礦區煤層總厚16.85m~54.48m,[4]易同生,李新民,貴州省六盤(pán)水煤田盤(pán)關(guān)向斜煤層氣開(kāi)可采及局部可采煤層共12層,其中穩定全區可采發(fā)地質(zhì)評價(jià)[冂,中國煤田地質(zhì),2006,18(2)煤層3層,即K9、K18、K40煤層(2)通過(guò)對全區可采煤層的煤層氣含量測試,作者簡(jiǎn)介中國煤化衛人,助理工程師,單層的媒層氣儲量在207Mm3~340.33Mm3,儲從事礦山地質(zhì)CNMHG量豐度在0.10×106m3/km2~0.84×103m3/km2。(3)對全礦區各可采煤層煤層氣含量進(jìn)行估(收稿日期:201107-23)