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,對煤層氣資源量進行了評估,并初步評價了其開采價值。關(guān)鍵詞:煤層氣;北票煤;煤質(zhì)中圖分類號: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(qū)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(qū)位置。研究區(qū)位于遼寧省朝陽市北票市境內(nèi),行政隸屬于遼寧省北票市三寶鄉(xiāng)、五間2煤層氣的成分及含量房鄉(xiāng)、大三家子鄉(xiāng)管轄。西南距朝陽市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(qū)范圍。研究區(qū)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個礦井的深部。北經(jīng)收集礦井瓦斯資料,其結(jié)果見表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(qū)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m3/次。衰3cO2涌出量(9B煤層)該礦區(qū)淺部實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(jié)果見表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(qū)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(qū)。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(qū)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(shù)為38.90%。(2)煤與瓦斯突出。收集淺部礦井瓦斯資料見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(qū)可采煤逐漸增大,礦井相對瓦斯涌出量與開采深度呈直線層,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(xiàn)礦井開采-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,隨著礦井延伸,瓦斯含量不斷增加,對瓦斯突出現(xiàn)象應注該區(qū)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(xiàn)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,見水平垂深斜深預測相對量實際相對量表7。表7臺吉豎井現(xiàn)生產(chǎn)水平各井實測瓦斯結(jié)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(jù)該井田為三級瓦斯礦井,-112m水平實際瓦斯相對量為14.5m3/t,已接近超級瓦斯礦井指標。收集的礦井生產(chǎn)資料,以及通過采樣測試,了解了通過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,初步評價其工業(yè)價值及進一步工作的前景。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(shù)的選擇。北票盆地,4個礦均屬超級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表8。分氮氣及少量二氧化碳。通過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動查煤層氣資源從表8中可看出,隨著礦井延伸,瓦斯涌出量量類別為:“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(jié)果。預測煤層氣資源初步評價了煤層氣的工業(yè)價值及進一步工作的前量176447萬m3。景4開采價值評價2)研究區(qū)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(jù)煤層含氣量下限標準,該區(qū)煤的空氣干燥能。在礦井設計、開采時應給予足夠重視,定期做基含氣量不小于4m3t。瓦斯檢測、抽放及通風工作,以確保安全。北票盆地各井田都是高瓦斯礦井,根據(jù)估算的(3)研究區(qū)內(nèi)含煤地層為中生界侏羅系下統(tǒng)北煤層氣含量具有開采價值?，F(xiàn)按50%抽放,將可票組,分布范圍較廣,北票盆地內(nèi)均有沉積。因盆抽放瓦斯88224萬m3。地沉積基底凹凸不平,造成盆地內(nèi)煤系地層沉積厚度不穩(wěn)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(gòu)造上該盆地的古隆起,是較好儲氣構(gòu)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]遼寧省朝陽市北票煤礦接替資源勘查[R].遼寧鄉(xiāng)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(qū)具有較好的生、儲、蓋條件,找氣[2]北票煤田冠山礦區(qū)精查地質(zhì)報告[R],遼寧錦州:東前景可觀。研究區(qū)具備良好的供水、供電條件,能北煤田地質(zhì)局,1955夠滿足后期生產(chǎn)需求。作者簡介:事志澤(1961-),男,遼寧錦州人,工程師,在東6結(jié)語北煤田地質(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)通過對收集礦井生產(chǎn)資料的分析研究比較,了解了研究區(qū)煤層氣成分、含量及儲層條件,(收稿日期:2011-07-29)(上接第43頁)算,煤層氣總儲量1385.16Mm3。K1b煤層煤層對該區(qū)內(nèi)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,貴州省六盤水地區(qū)煤層資源量75.33Mm3(表2),具有較高的開發(fā)利用氣富集因素分析[冂,礦業(yè)工程研究,2010,25(2)價值。[3]陳本金,溫春齊,曹盛遠,等,貴州六盤水煤層氣勘5結(jié)語探開發(fā)有利目標區(qū)優(yōu)選[J],西南石滷大學學報(自然科學版),2010,32(3)(1)玉舍中井礦區(qū)煤層總厚16.85m~54.48m,[4]易同生,李新民,貴州省六盤水煤田盤關(guān)向斜煤層氣開可采及局部可采煤層共12層,其中穩(wěn)定全區(qū)可采發(fā)地質(zhì)評價[冂,中國煤田地質(zhì),2006,18(2)煤層3層,即K9、K18、K40煤層(2)通過對全區(qū)可采煤層的煤層氣含量測試,作者簡介中國煤化衛(wèi)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(qū)各可采煤層煤層氣含量進行估(收稿日期:201107-23)