贵州织金马家田煤矿区煤层气分布特征及价值评价_崔玉朝

开采价值 。 ［ 关键词 ］ 煤层特征 ；煤层气 ； 马家田煤矿 ［ 中图分类号 ］Ｔ Ｅ １ ３ ２ ． ２ ［ ）０ 文献标志码 ］Ａ ［ 文章编号 ］１ ０ ０ ０ ９ ７ ５ ２（ ２ ０ １ ３ ３ ０ ０ ４ １ ０ ５ － － －
煤层气 （ 瓦斯 ） 是赋存在煤层中以甲烷为主要成分 、 以吸附在煤基质颗粒表面为主并部分游离于煤 孔隙中或溶解于煤层中的烃类气体 。 煤层气作为一种新的洁净能源 ， 以往常被作为有害气体而在煤矿采 矿过程中排入大气中 ， 造成了资源的极大浪费 。 近年来 ， 通过对煤层气成藏条件 、 分布规律 、 保存特征
２ 。 煤层可采性指数 ４ 点１ ２ 个 。 井田范围内可采面积 ５ ． ０ １ ｋ ｍ ３％ ， 为较稳定的大部可采煤层 。 结构 较简
单 ， 有时含 １ 层夹石 ， 夹石一般为炭质泥岩 、 泥岩 。 煤层顶板一般为炭质黏土岩 、 泥岩 、 砂质泥岩 ， 底 板一般为黏土岩 、 细砂岩 、 泥岩 。
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石油天然气地质
２ ０ １ ３年３月
黏土岩 。
图 １ 煤层可采性示意图
）Ｍ ２ ６ 煤层 位于 Ｐ ｌ ６ 煤层上距 Ｍ ２ 煤层 ２ ３ ． ０ ０～３ ８ ． ９ ３ ｍ， 平均 ２ ９ ． ２ ２ ｍ； 下距 Ｍ １ ４煤 ２ ３ 下部 ， Ｍ 层６ ４ ． ８ ８～９ ６ ． ６ ６ ｍ， 平均 ８ ２ ． ８ ０ ｍ。 井 田 范 围 内 钻 探 有 ２ １个孔穿过 Ｍ ６ 煤 层， 断 缺 点 １ 个， 风 化 点 １
重烃体积分数 ／％ ． ９ ２ ０ ． ０ ０～０ ０ ． ３ ３ ０ ． ０ ０～１ ． １ ６ ０ ． ５ ２ ． ３ ３ ０ ． ０ ０～０ ０ ． ０ ８
氮气及其他 体积分数／％ ４ ． ５ ０ ０ ． ９ ９～４ １ ３ ． ４ １ ０ ． ６ ７～４ ２ ． ５ ５ １ １ ． ６ ４ ０ ． １ ９ ２ ． ５ ８～２ ８ ． ８ ９
平均体积分数分别为 ８ ４ ． ８ ８％ 、８ ６ ． ６ ２％ 和 ９ ０ ． ０ ９％ ， 属甲烷富集带 。
表 １ 各可采煤层煤层气含量一览表
项目 煤层 Ｍ ６ Ｍ １ ６ Ｍ ３ ０ 样品 数 ７ ８ ４ 煤层气含气量
３· －１） ／（ ｍ ｔ ４ ． ４ ２ ９～２ ０ ． ６ ９ ７ １ １ ． ６ ６ ８
收稿日期 ］２ ０ １ ２ １ １ １ ４ ［ － － ［ ，男 ， １ ９ ８ ２－ ） ２ ０ ０ ４ 年大学毕业 ， 硕士 ， 地质工程师 ， 现主要从事煤田地质调查和研究工作 。 作者简介 ］ 崔玉朝 （ ：１ ：ｇ 通讯作者 ］ 高军波 ，Ｔ ｅ ｌ ８ ７ ８ ５ １ ９ ６ ７ ０ ８；Ｅ－ｍ ａ ｉ ｌ ａ ｏ ｕ ｎ ｂ ｏ １ ９ ８ ５＠１ ２ ６ ． ｃ ｏ ｍ。 ［ ｊ
巨大的成藏潜力 。 为此 ， 笔者根据贵州织纳矿区织金马家田煤矿区勘探资料 ， 系统分析了该矿区主要可 采煤层煤岩及煤层特征 、 煤层含气特征及研究区煤层气分布规律等 ， 并对煤层气资源储量进行估算 ， 旨 在为煤层气资源科学规划 、 管理和开发提供详实的地质资料 。
１ 织金马家田煤矿煤层特征
４ ／ ） ， 织金马家田煤矿是设计生产能力为 ６ ０×１ ０ ｔ ａ 的大型煤矿 ， 其含 煤 层 系 为 上 二 叠 统 龙 潭 组 （ Ｐ ｌ ２
２ （ ） ， 个 ， 不可采点１ 个 ， 可采点１ 图１ ８ 个 。 煤层厚度０ ． ３ ５～４ ． ８ ６ ｍ， 平均２ ． ２ ７ ｍ。 可采区面积７ ． ５ ８ ｋ ｍ
可采性指数 ８ ６％ ， 属稳定的基本全区可采煤层 。 含夹石 ０～２ 层 ， 夹石多为炭质黏土岩 、 泥岩 。 煤 层顶 板一般为砂质黏土岩 、 泥岩 、 粉砂岩 。 底板一般为砂质泥岩 、 黏土岩 、 细砂岩 。 ）Ｍ ３ １ ４ 煤层 位 于 Ｐ ｌ ６煤层６ ４ ． ８ ８～９ ６ ． ６ ６ ｍ， 平 均 ８ ２ ． ８ ０ ｍ； 下 距 Ｍ １ ６煤层 ２ ２ 中 下 部， 上 距 Ｍ ２ ３ ． ６ ９～４ ６ ． ６ ６ ｍ， 平均 ３ ６ ． ６ ３ ｍ。 穿过该煤层 的 钻 孔 ２ １ 个，其 中 可 采 点 １ ４ 个， 不 可 采 点 ７ 个。 煤 层 厚 ２ 度０ ． ２ １～４ ． ５ ８ ｍ， 平 均 １ ． ６ ０ ｍ。 井 田 范 围 内 可 采 面 积 ４ ． ７ ３ ｋ ｍ ， 其 可 采 性 见 图 １。 煤 层 可 采 性 指 数 ６ ７％ ， 为较稳定的大部可采煤层 ， 一般含 ０～３ 层夹石 ， 夹石一般 为 炭 质 黏 土 岩 。 煤 层 顶 板 一 般 为 砂 质 泥岩 、 炭质泥岩 、 泥岩 、 粉砂岩 ， 底板一般为砂质泥岩 、 泥岩 、 炭质泥岩 、 粉砂岩 。 ）Ｍ ４ １ ６煤层 位于 Ｐ ｌ １ ４煤层２ ３ ． ６ ９～４ ６ ． ６ ６ ｍ， 平 均 ３ ６ ． ６ ３ ｍ； 下 距 Ｍ ２ ６煤层 ２ ２ 下 部， 上 距 Ｍ ４ ３ ． ５ １～７ ９ ． ３ ２ ｍ， 平均 ６ １ ． ７ ９ ｍ。 穿 过 该 煤 层 的 钻 孔 ２ ２ 个，其 中 可 采 点 １ ８ 个，冲 刷 点 １ 个， 断 缺 点 １ ２ ， 。 ， 。 个 不可采点 ２ 个 井田范围内可采面积 ８ ． ３ １ ｋ ｍ 其可采性见图 １ 煤层可采性指数 ８ ２％ ， 为较稳定 的大部可采煤层 。 偶含 １ 层夹石 ， 夹石一般为炭质黏土岩 、 炭质泥岩 。 煤层顶板一般为砂质泥岩 、 炭质 泥岩 、 泥岩 、 炭质黏土岩 ， 底板一般为黏土岩 、 砂质泥岩 、 泥岩 。 ）Ｍ 峨 ５ ３ ０ 煤层 位于 Ｐ ｌ １ ６ 煤层 ８ ３ ． ９ ９～１ １ ５ ． １ ６ ｍ， 平均 ９ ６ ． ５ ２ ｍ。 下距 Ｐ ｌ底界 （ ２ １ 下部 ， 上距 Ｍ ３ 嵋山玄武岩顶界 ）５ ４ ． ０ ６～８ ５ ． ７ ６ ｍ， 平均 ６ ３ ． ５ ２ ｍ。 穿过该煤层的钻孔 ２ １ 个 ， 其中可采点 ９ 个 ， 不 可采
３ ／ 层露头向深部 （ 南部 ） 延伸煤层 气 含 量 逐 渐 升 高 ， 其 中 煤 层 气 平 均 质 量 体 积 大 于 ８ ｍ ｔ的 Ｍ ６、 Ｍ １ ６和 ８ ８ ８ ３。 、３ 、０ Ｍ ３ ０ 煤层的所含煤层气资源量分别为 ２ ． ２×１ ０ ． ２×１ ０ ． ８×１ ０ ｍ 煤 层 气 资 源 丰 富，具 有 较 高 的
第３ ５ 卷第 ３ 期
崔玉朝 等 ： 贵州织金马家田煤矿区煤层气分布特征及价值评价
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３ ／ ， 故不参加煤层气资源量估算 。 由 表 ２ 可 知 ， 对 Ｍ 气质量体积小于 ８ ｍ ｔ ６、 Ｍ １ ６、 Ｍ ３ ０煤层分别取样 ３ ／ ； 其 中 ＣＨ４ ７ 件 、８ 件和 ４ 件 ， 经测试 分 析 ， 煤 层 气 平 均 质 量 体 积 分 别 为 １ １ ． ６ ６ ８、１ ７ ． ７ ７ ０、８ ． ４ １ ６ ｍ ｔ
［４］ １ ５， １ ６］ ， ， 是贵州煤层气高度富集的地区 ， 该 区 地 质 构 造 复 杂 ， 深 大 断 裂 发 育 、 古 地 理 条 件 多 样 ［ ２ ７ ｍ／ ｔ１ ， ， 、 晚二叠世峨眉山玄武岩喷发 使区域成煤环境发生较大变化 并为煤层变质 烃类气生成提供了高的地 ３ ５］ ， 因此 ， 织纳一带具有良好的煤层气成藏条件 ， 具有 热背景条件 ， 而构造热事件可促使煤层二次成气 ［
ＣＨ４ 体积分数 ／％ ８ ． ８ １ ５ ４ ． ８ ９～９ ８ ４ ． ８ ８ ５ ６ ． ８ ６～９ ７ ． ８ ７ ８ ６ ． ６ ２ ７ ． ５ ８ ７ ８ ． ９ ４～９ ９ ０ ． ０ ９
Ｃ Ｏ ２ 体积分数 ／％ ． ９ ７ ０ ． ０ ０～２ １ ． １ ８ ０ ． ０ ０～２ ． ８ １ １ ． ０ ２ ． ４ ３ ０ ． １ ８～２ ０ ． ９ ２
２ ． ２ ０ ７～３ ６ ． ６ ２ ５ １ ７ ． ７ ７ ０ ２ ． ９ ８ ６～１ ９ ． ８ ６ ７ ８ ． ４ １ ６
４ ． ４ ２ ９～２ ０ ． ６ ９ ７ 最小值 ～ 最大值 。 为 注 ： 平均值 １ １ ． ６ ６ ８
３ 煤层气分布特征及资源量估算
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贵州织金马家田煤矿区煤层气分布特征及 价值评价
崔玉朝 ， 高军波
（
贵州中航国际能源开发有限公司 ，贵州 贵阳 ５ ５ ２ ０ ０ ０ 贵州大学资源与环境工程学院 ，贵州 贵阳 ５ ５ ０ ０ ２ ５
）
［ 摘要 ］ 通过对贵州织金马家田煤矿区煤层特征及煤层气含 量 测 试 分 析 ， 结 合 煤 矿 钻 探 资 料 综 合 研 究 ， 对 区内主要可采煤层 （ Ｍ ２、 Ｍ ６、 Ｍ １ ４、 Ｍ １ ６、 Ｍ ３ ０ 煤层 为 沿 煤
２ 煤层气含量及评价级别的划分
３ ３ ３ ／ ／ ／ 对煤层气评价时 ， 煤层气质量体积小于 ８ ｍ ｔ为贫气区 ；８～１ ６ｍ ｔ为含气区 ； 大于 １ ６ｍ ｔ为富 气区 。 笔者对织金马家田煤矿可采煤层煤层气 （ 甲烷和重烃 ） 含量进行测试 ， 结果见表 １。 ３ ，煤 层 气 质 量 体 积 小 于 ８ ／ 根据 《 煤层气资源／储量规范 》 ｍ ｔ不 估 算 资 源 量 ， Ｍ ２和 Ｍ １ ４煤层煤层
１～９］ １ ０～１ ３］ 等［ 的深入研究及其产业化进程 ［ 的 推 进，煤 层 气 资 源 被 置 于 研 究 热 点 及 新 型 补 充 洁 净 能 源 行 列
而备受瞩目 。 贵州素有 “ 西南 煤 海 ” 之 称 ， 煤 层 气 资 源 总 量 十 分 丰 富 ， 特 别 是 织 纳 地 区 煤 层 含 气 量 最 高 达
平均厚度 ３ １ ７ ． ６ ７ ｍ。 含 煤 ２ ９～３ ７ 层， 一 般 含 煤 ３ ２ 层。 其 中 局 部 或 大 部 可 采 煤 层 ５ 层 （ Ｍ ２、 Ｍ ６、 ，其 他 煤 层 均 不 稳 定， 零 星 可 采 或 不 可 采。 煤 田 范 围 内 各 煤 层 总 厚 度 平 均 Ｍ １ ４、 Ｍ １ ６、 Ｍ ３ ０ 煤层 ） ２ １ ． ９ ５ ｍ， 含煤系数 ７％ 。 局部或 大 部 可 采 煤 层 （ Ｍ ２、 Ｍ ６、 Ｍ １ ４、 Ｍ １ ６、 Ｍ ３ ０ 煤层） 平 均 总 厚 ５ ． ９ １ ｍ， 占全井田各煤层平均总厚的 ２ ７％ ， 局部或大部可采煤层含煤系数 ２％ 。 ）Ｍ ）底界２ １ ２煤 层 位 于 龙 潭 组 三 段 （ Ｐ ｌ Ｐ ｃ ３ ． ０ ４～４ ４ ． ７ ０ ｍ， 平 均 ２ ３） 中 部， 上 距 长 兴 组 （ ２ ３ ６ ． ０ ７ ｍ； 下距 Ｍ ６ 煤层 ２ ３ ． ０ ３～３ ８ ． ９ ３ ｍ， 平均 ２ ９ ． ２ ２ ｍ。 井田范围内钻孔施工有 １ ９ 个孔穿过 Ｍ ２ 煤层 ， ２ 可采见 煤 点 ８ 个 ， 不 可 采 见 煤 点 １ １ 个， 煤 层 厚 度 ０ ． ３ ６～１ ． ５ ２ ｍ， 平 均 ０ ． ９ ０ ｍ。 可 采 区 面 积 ３ ． ４ ７ ｋ ｍ （ ） ， 可采性指数 ４ 见图 １ ２％ ， 属较稳定的局部可采煤层 。 一般不含夹石 ， 偶含 ２ 层夹石 ， 夹石多为炭质 泥岩 。 煤层顶板 一 般 为 粉 砂 岩 、 砂 质 黏 土 岩 、 黏 土 岩 、 泥 质 粉 砂 岩 。 底 板 一 般 为 泥 岩 、 炭 质 泥 岩 、