对北票煤盆地煤质及煤层气形成条件的认识

第1期煤质技术2012年1月对北票煤盆地煤质及煤层气形成条件的认识李志泽,刘欣东北煤田地质局一五五勘挥队,辽宁锦州121000)摘要:主要介绍了北票煤层气的成分、含量及储层条件,对煤层气资源量进行了评估,并初步评价了其开采价值。关键词:煤层气;北票煤;煤质中图分类号:TQ531文献标识码:A文章编号: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研究区所处位置及范围票煤田从东向西依次为:三宝井田、冠山井田、台吉竖井、台吉四井2。(1)研究区位置。研究区位于辽宁省朝阳市北票市境内,行政隶属于辽宁省北票市三宝乡、五间2煤层气的成分及含量房乡、大三家子乡管辖。西南距朝阳市45km。2.1三宝井田地理坐标:东经120°4404^~120°4735综合评述为高瓦斯矿井,平均瓦斯含量为北纬41°4820″~41°5004。(2)研究区范围。研究区位于北票煤田深部,2.1.1煤层瓦斯含量和成分分别是北票煤业有限公司下属4个矿井的深部。北经收集矿井瓦斯资料,其结果见表1。衰1煤层瓦斯成分和含量汇总瓦斯含量/m3t1瓦斯成分/%孔号备注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氮气-沼气带(1)煤层瓦斯含量。该井田可采煤层甲烷量2.57%。(CH4)含量1.85m3/t~22.24m3t可燃煤,平均该区可采煤层瓦斯分带划为氮气一沼气带。为9.30m3/t可燃质,二氧化碳(CO2)含量0.002.1.2煤与瓦斯突出m/t-0.94m/t可燃质,平均为052m/t可燃质该井田为高煤与瓦斯突出的矿井,自(2)煤层瓦斯成分。各煤层瓦斯成分均以甲烷为3年中国煤化工媒层发生第一次主,含少量二氧化碳。甲烷成分平均含量66.12%,突出以来CNMH24次,突出煤氮气成分平均含量2429%;二氧化碳成分平均含量11023t,平均突出强度49.21t次,最大突出第1期煤质技术2012年1月强度1500v次,突出瓦斯量10万m3/次。衰3cO2涌出量(9B煤层)该矿区浅部实测煤层瓦斯压力最高值为54年份相对涌出量m3t绝对涌出量m3min1kg/cm2。其结果见表2及表3。东部西部东部西部表2瓦斯涌出量(9B煤层98120.6723.02年份、相对涌出量m3t1绝对涌出量/m3·min114.07东部东部西部22.357.3141.4410.18198126,4227.4615.442.2冠山井田29.16综合评述冠山竖井为高沼气、煤与瓦斯突出的17.4721.40矿井,平均瓦斯含量为21.65m3/to19846.1616.072.12(1)冠山井田的瓦斯含量和成分见表4。表4煤层瓦斯成分和含量汇总瓦斯含量m,t1可燃质瓦斯成分/%媒质分析/%煤样质可燃煤孔号层位CHcOzMad量/g质量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冠山井田的煤层瓦斯含量:4媒、9煤为全区表5冠山井田瓦斯涌出量情况可采煤层,6煤、TB煤为局部可采煤层。所测试甲烷煤层甲烷(CH)含量最低的是6煤0.28m3/t可井份相对涌出意/绝对涌出量相对涌出量绝对涌出量燃质,最高的是4煤3.19m3/t可燃质,各煤层平m3·t均为1.92m3/t可燃质;二氧化碳(CO2)最低的是7B煤0.08m3/t可燃质,最高的是6煤0.4218.77m/t可燃质,平均0.23m3/t可燃质。198621.43冠山井田的煤层瓦斯成分:4、9媒层瓦斯成198445.0123.728.68分以甲烷(CH)为主,6、TB媒层瓦斯成分以氮25.59气(N2)为主。所测试煤层甲烷含量最低的是6198642.6811.82煤为6.90%,最高的是9煤为6771%,平均为43.53%;氮气含量最低的是9煤为524%,最高198749.3213.18的是6煤为74.94%,平均为38.43%;二氧化碳备注:1987年为全区。含量最低的是9煤0.48%,最高的是6煤9.95%,平均为3.88%。事故。1952年~1987年共发生突出365次,突出该区6煤层瓦斯分带划为二氧化碳~氮气带,煤量19215t,平均强度为572t,最大强度为4、7B、9媒层瓦斯分带划为氮气-沼气带。综合1894t(5A层),瓦斯爆炸和自然危险皆存在,媒指标为氮气-沼气带。尘平均爆炸指数为38.90%。(2)煤与瓦斯突出。收集浅部矿井瓦斯资料见23台吉竖井表5。台吉竖业亡石龀艹,平均瓦斯含中国煤化冠山井田的瓦斯风化带平均深度为126.3m,量为14.5CNMHG平均瓦斯梯度为0.035m/tm,平均瓦斯含量为2.3.1瓦21.65m3/t,瓦斯突出各井均发生程度不同的突出台吉竖井的煤层瓦斯含量和成分见表6。第1期煤质技术2012年1月表6台吉竖井的煤层瓦斯含量和成分汇总瓦斯含量/m3·t1可燃质瓦斯成分/%煤质分析/%孔号层煤样质可燃煤CH,coz C -Cs CH4NC2-C8MAsV量/g质量/g台竖-141.850.170.1585.961.350.0012.690.818.7243.67497.0449.6台吉竖井的煤层瓦斯含量:4煤为全区可采煤逐渐增大,矿井相对瓦斯涌出量与开采深度呈直线层,其甲烷(CH)含量为1.85m3/t可燃质,二关系,-112m水平瓦斯相对涌出量为14.5m/t氧化碳(CO2)为0.17m3/t可燃煤。已接近高瓦斯矿井,现矿井开采-400m水平,综台吉竖井的煤层瓦斯成分:4媒层瓦斯成分以合瓦斯指标,该矿井为高瓦斯矿井。甲烷为主,其含量为85.96%,二氧化碳含量瓦斯突出已在-260m水平有所显示,随着矿井延伸,瓦斯含量不断增加,对瓦斯突出现象应注该区4煤层瓦斯分带划为沼气带意,特别是在断层附近的裂隙带易发生瓦斯突出现2.3.2煤与瓦斯突出象,应给予重视。台吉竖井一井绝对涌出量28.63m3/min;二台吉四井深部瓦斯涌出量见表9。井绝对涌出量10.37m3/min;三井相对涌出量表9台吉四井深部瓦斯涌出量预测14.50m3/t,绝对涌出量9.30m3/min;四井相对涌出量22.00m/t,绝对涌出量5.96m3/min,见水平垂深斜深预测相对量实际相对量表7。表7台吉竖井现生产水平各井实测瓦斯结果井相对涌出量/m3:t1绝对涌出量/m3·min-194310.37四63109014.50700125050.0四井北票煤盆地有益矿产主要是煤层气。该次根据该井田为三级瓦斯矿井,-112m水平实际瓦斯相对量为14.5m3/t,已接近超级瓦斯矿井指标。收集的矿井生产资料,以及通过采样测试,了解了通过收集各矿井瓦斯资料分析,随矿井延伸煤层气成分、含量、储层条件,初步评价其工业价值及进一步工作的前景。瓦斯涌出量逐渐增大。2.4台吉四井煤与瓦斯突出3煤层气资源量估算综合评述为高瓦斯矿井,平均瓦斯含量为(1)参数的选择。北票盆地,4个矿均属超级22.0m3/t瓦斯矿井。各煤层瓦斯成分一般以甲烷为主,含部台吉四井历年瓦斯涌出量见表8。分氮气及少量二氧化碳。通过测试成果以及收集表8台吉四井历年瓦斯涌出量变化矿井瓦斯资料成果,综合可采煤层媒层气(CH4)煤炭产量/相对量绝对量平均含量如下:三宝井田、冠山井田、台吉竖井t·月-1和台吉四井的综合可采煤层煤层气(CH)平均含19702465610.055.75量分别为25.56m3t、21.65m3/t、14.50m3/t22.00m3/t。1972(2)煤层气地质资源量估算方法。该次煤层气18109197412.40地质簧源“广中国煤化层气资源量等19751754213.845.44于可采煤资源量之积。CNMH动查煤层气资源从表8中可看出,随着矿井延伸,瓦斯涌出量量类别为:“预测的资源量(334)”。第1期煤质技术2012年1月(4)煤层气资源量估算结果。预测煤层气资源初步评价了煤层气的工业价值及进一步工作的前量176447万m3。景4开采价值评价2)研究区为超级瓦斯突出矿井,随煤层埋藏深度延伸及岩浆岩影响范围的扩大并有加大的可根据煤层含气量下限标准,该区煤的空气干燥能。在矿井设计、开采时应给予足够重视,定期做基含气量不小于4m3t。瓦斯检测、抽放及通风工作,以确保安全。北票盆地各井田都是高瓦斯矿井,根据估算的(3)研究区内含煤地层为中生界侏罗系下统北煤层气含量具有开采价值。现按50%抽放,将可票组,分布范围较广,北票盆地内均有沉积。因盆抽放瓦斯88224万m3。地沉积基底凹凸不平,造成盆地内煤系地层沉积厚度不稳定,以至于在隆起处煤层变薄、尖灭。所有5煤层气储层条件上述分布为后期储煤、储油、储气创造了较好的自北票盆地,北票组含煤地层中的媒层、炭质泥然条件。岩、黑色泥岩是较好的气源岩。从构造上该盆地的古隆起,是较好储气构造参考文献:北票盆地,北票组含煤地层上部具有巨厚泥岩[1]辽宁省朝阳市北票煤矿接替资源勘查[R].辽宁鄉层,处于原始密封状态,是很好的盖层。州;东北煤田地质局,2010.总之,该区具有较好的生、储、盖条件,找气[2]北票煤田冠山矿区精查地质报告[R],辽宁锦州:东前景可观。研究区具备良好的供水、供电条件,能北煤田地质局,1955够满足后期生产需求。作者简介:事志泽(1961-),男,辽宁锦州人,工程师,在东6结语北煤田地质局一五五勘探队地质研究所从事地质勘查工作30年(1)通过对收集矿井生产资料的分析研究比较,了解了研究区煤层气成分、含量及储层条件,(收稿日期:2011-07-29)(上接第43页)算,煤层气总储量1385.16Mm3。K1b煤层煤层对该区内可采及局部可采的12层煤的煤层气气资源量116.87Mm3,K110-1煤层煤层气资源量资源储量分别计算(表2),不同煤号煤层总面积75.33Mm3,具有较好的开发前景。29930km2,储量丰度0.46×103m3/km2,煤层参考文献气资源总量1385.16Mm3。其中,K1b煤层面积4.236km2,储量丰度0.28×10°m3/km2,煤层气[1]梁福谅,貴州省煤层气资源及其利用[J]·贵州地资源量116.87Mm3(表2)。K110-1煤层面积质,1998,15(2)1.076km2,储量丰度0.70×105m3/km2,煤层气[2]鲍轟,杨瑞东,刘玲,等,貴州省六盘水地区煤层资源量75.33Mm3(表2),具有较高的开发利用气富集因素分析[冂,矿业工程研究,2010,25(2)价值。[3]陈本金,温春齐,曹盛远,等,貴州六盘水煤层气勘5结语探开发有利目标区优选[J],西南石滷大学学报(自然科学版),2010,32(3)(1)玉舍中井矿区煤层总厚16.85m~54.48m,[4]易同生,李新民,贵州省六盘水煤田盘关向斜煤层气开可采及局部可采煤层共12层,其中稳定全区可采发地质评价[冂,中国煤田地质,2006,18(2)煤层3层,即K9、K18、K40煤层(2)通过对全区可采煤层的煤层气含量测试,作者简介中国煤化卫人,助理工程师,单层的媒层气储量在207Mm3~340.33Mm3,储从事矿山地质CNMHG量丰度在0.10×106m3/km2~0.84×103m3/km2。(3)对全矿区各可采煤层煤层气含量进行估(收稿日期:201107-23)