义马耿村煤矿2―3煤层地质条件及煤层气富集规律的研究.docVIP

义马耿村煤矿2―3煤层地质条件及煤层气富集规律的研究 　　一、研究意义 　　耿村煤矿位于义马盆地西部，该区煤储层特征的研究相对薄弱，煤层气的商业性开发至今未取得实质性突破。通过搜集资料和井下取样，运用煤岩学、煤储层评价和煤层气成藏相关理论，对所采集的样品进行了实验分析，并结合煤矿地质和瓦斯等资料，研究了该区2-3煤煤层气赋存的地质条件和煤储层特征，分析了该区2-3煤的煤层气富集规律。研究本区的煤层气的富集规律，对煤炭的安全生产和煤层气的抽采和利用有着一定的指导意义。 　　二、煤层条件对煤层气富集的影响 　　1.煤厚与煤层气富集的关系 　　煤层是煤层气赋存的场所，一定厚度的煤层是煤层气藏形成的基础。井田南部煤层厚度大，瓦斯含量高；而井田北部由于煤层埋深浅、处于瓦斯风化带，瓦斯含量很低。 　　2.煤岩、煤质与煤层含气性的关系 　　关于煤的吸附性与煤的变质程度的关系，一般来说惰性组中的孔隙以中孔和大孔为主，而镜质组则以小孔和微孔为主，中孔、大孔对孔隙度的影响大，小孔和微孔对吸附作用影响大。惰性组的含量越高，煤的孔隙率越大，而一般镜质组吸附量高于惰性组。从显微煤岩组分的角度来看，2-3煤含气量一般。 　　三、构造运动 　　从广义上讲，构造因素直接或间接控制着从含煤地层形成至煤层气生成聚集过程中的每个环节，是所有地质因素中最为重要而直接的控气因素。 　　耿村井田位于义马向斜西段北翼，为一总体向南倾斜的单斜构造，产状平缓，地层倾角一般在11°～15°之间 　　耿村井田边界断层主要有位于井田南缘的F16断层，横穿义马煤田南部的F17断层及F5101断层。较大断层只有井田南部的F16断层，该断层为压性逆冲断裂，逆冲断面上陡下缓呈犁式。F16断层是阻隔煤层气逸散的良好构造界面，煤层气无法透过断层面运移，同时断层面附近成为构造应力集中带，加大煤层气压力，煤层吸附气增加，有利于煤层气的保存和富集。但该区瓦斯涌出量等值线图中并没有反映出F16断层对煤层气含量的影响。 　　经勘探和生产揭露，井田内共有断层77条，其中落差10～20m的1条，4～10m的3条，大部分在0.5～2m 之间。主要集中在43线以西，平面上按断层走向大体可分为NNW、近SN和NNE-NE向三组，全为正断层，断层倾角普遍较大，一般在60°左右。断层带内构造岩破碎，具有压性构造岩的特征，属简单构造类型。 　　瓦斯含量是瓦斯涌出量的主要影响因素之一，在其它条件相同或相似时，可以利用瓦斯涌出量资料反算瓦斯含量，两者之间为正相关关系。 　　四、水文地质条件 　　1.主要含水层 　　区内主要含水层（组）自下而上主要有：中侏罗统底部砂、砾岩段含水组，中侏罗统2-3 煤顶板砂岩（JS2）及2-2煤顶板砂岩（JS1）含水组；中侏罗统上部砂岩、砾岩含水组；上侏罗统砾岩含水组；第三系砾质泥灰岩含水组；第四系冲积、洪积砂、砾卵石层含水组。与2-3煤层有关的含水层有： 　　1.1中侏罗统底部砂砾岩含水组（JK2） 　　1.2中侏罗统JS1及Js2砂岩含水层（组） 　　1.3中侏罗统上部砂、砾岩含水层（组） 　　2.隔水层 　　区内煤系地层底部、煤系地层之间、以及煤系地层之上，均有砂质泥岩或泥岩隔水层，由下而上有三叠系砂质泥岩隔水层、煤系地层义马组、泥质岩隔水层、侏罗系砂泥质岩隔水层。 　　3.水文地质条件对煤层气保存的影响 　　水文地质条件作为煤层气地质控制因素之一，对煤层气的富集成藏有着重要的影响，尤其在低煤阶煤层气富集成藏的影响因素中，更扮演着非常重要的角色。 　　耿村井田内主要含水层单位涌水量均小于0.07L/s×m，含水层渗透系数均小于0.05m/d。地下水的补给主要是大气降水。由于地形变化幅度大，地表水排泄畅通，加上地表多被第四系黄土覆盖和含水层间多有泥岩、砂质泥岩和煤层相隔，使地表水补给地下水的条件较差。区内地形起伏大，基岩露头少，地下水的补给条件与径流条件均较差。 　　目标层2-3煤层顶、底板均有良好的隔水层，含水层间的水力联系亦较弱，F16断层为不导水构造，区域水文地质条件相对简单，地下水呈封闭状态，煤层气不易逸散，有封隔作用。 　　五、综合评价 　　耿村井田位于义马盆地西部，总体上为以单斜构造，2-3煤层在全区较稳定发育，结构复杂，厚度变化大，埋深在150～600m之间。 　　井田北部煤层埋深浅，顶板岩性为砂岩，煤层气易于逸散。 　　井田南部煤层厚度大，埋深大，煤层顶板为泥岩，底板为砂砾岩、砂岩或砂质泥岩，顶底板有较好的封闭性。井田边界F16断层是阻隔煤层气逸散的良好构造界面，有利于煤层气的保存和富集。2-3煤层顶、底板均有良好的隔水层，含水层间的水力联系亦较弱，地下水呈封闭状态，对煤层气有封隔作用。这些情况表明，井田深部2-3