内蒙古自治区桌子山煤田煤层气地质特征
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桌子 山 煤 田 位 于 褶 皱 带，有 着 大 型 东 西 向 和 南 北向挤压带，大型 压 性、压 扭 性 断 裂 和 推 覆 体，使 煤 系 地 层 发 生 明 显 变 化 ，除 了 地 层 产 状 、煤 层 厚 度 和 物 理性质发生明显变 化 外，煤 的 化 学 性 质 也 发 生 大 的 变化，使煤 的 变 质 程 度 明 显 增 高，大 部 为 焦 煤 和 肥 煤 ，局 部 地 方 出 现 瘦 煤 。
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矿９ 号 煤 层 的 透 气 性 系 数 为 ０．４０５～０．４５８ｍ２／ ＭＰａ２·ｄ；１０ 号 煤 层 的 透 气 性 系 数 为 ０．８８５～０． ９３２ｍ２／ＭＰａ２·ｄ；１６号 煤 层 的 透 气 性 系 数 为 ０．１２９ ～０．６１１ｍ２／ＭＰａ２·ｄ。
根据对平沟煤矿在不同水平实测的瓦斯压力及 瓦斯含量，对瓦斯压 力 及 瓦 斯 含 量 和 底 板 标 高 进 行 回归［３］，如图１所示，发现距卡布其向斜轴部越 近 的 煤 层 ，煤 层 气 含 量 及 压 力 越 大 ，即 随 着 煤 层 的 埋 深 增 加 ，煤 层 气 含 量 和 压 力 增 大 。
６２
＊
内 蒙 古 石 油 化 工 ２０１８ 年 第 ２ 期
内蒙古自治区桌子山煤田煤层气地质特征
冯翠荣，马海军
（内蒙古自治区煤田地质局１５３勘探队，内蒙古 呼和浩特 ０１００１０）
摘 要 ：根 据 测 试 资 料 及 前 人 研 究 成 果 ，分 析 了 桌 子 山 煤 田 煤 变 质 程 度 、构 造 特 征 、煤 层 顶 底 板 岩 性 对煤层含气量的影响作用。认为：桌子山煤田煤变质程度高，煤层埋 深 与 含 气 量 之 间 关 系 密 切；煤 层 顶 底 板 对 煤 层 气 的 封 堵 作 用 明 显 ，逆 冲 断 层 发 育 ，对 煤 层 气 的 保 存 有 利 。 桌 子 山 煤 田 煤 层 气 成 藏 模 式 属 构 造－地层复合圈闭类型。
图 １ 平 沟 煤 矿 １６ 号 煤 层 气 压 力 、含 量 与 底 板 标 高 的 关 系
煤层的生气能力由煤的变质程度决定。本区煤 １１．６７ｍ３／ｔ。
层 在 由 褐 煤 变 为 焦 煤 、肥 煤 的 阶 段 中 ，产 生 了 大 量 的
采用钻孔径向测定法对桌子山煤田平沟煤矿的
煤层气。根据实测 资 料，本 区 煤 层 含 气 量 最 高 可 达 主采煤层进行了透气性的测定 。 ［２］ 计算得到平 沟 煤
收 稿 日 期 ：２０１７－１２－１２ 作 者 简 介 ：冯 翠 荣 （１９７０－ ），女 ，毕 业 于 山 西 矿 业 学 院 ，高 级 工 程 师 ，主 要 从 事 地 质 勘 查 研 究 工 作 。
２０１８ 年 第 ２ 期 冯 翠 荣 等 内 蒙 古 自 治 区 桌 子 山 煤 田 煤 层 气 地 质 特 征
９号煤层的煤层气含量通过以往施工的钻孔来 获得。经过统计，煤 层 气 主 要 赋 存 于 卡 布 其 矿 区 和 骆 驼 山 矿 区 ，其 他 矿 区 内 煤 层 气 含 量 相 对 较 低 ，同 一 矿区内有由浅到深煤层气含量增大的趋势。卡布其 矿区平沟煤矿主采煤层为山西组 ９ 号、１０ 号 煤 和 太 原组 １６ 号 煤。 其 中 １６ 号 煤 层 为 井 田 内 最 厚 煤 层， 平均煤厚４．１７ｍ，顶板 为 泥 页 岩 和 砂 质 泥 岩 和 碳 质 岩 。１６ 号 煤 层 为 具 有 煤 与 瓦 斯 突 出 危 险 性 ，实 测 １６ 号煤 煤 层 气 压 力 最 高 为 ３．８９ＭＰａ，煤 层 气 含 量 为 １１．６７ｍ３／ｔ。 ２．２ 构 造 特 征
关 键 词 ：桌 子 山 煤 田 ；煤 层 气 ；地 质 特 征 ；成 藏 模 式 中 图 分 类 号 ：Ｐ６１８．１３０．２ 文 献 标 识 码 ：Ａ 文 章 编 号 ：１００６—７９８１（２０１８）０２—００６２—０２
桌子山煤田位 于 内 蒙 古 自 治 区 西 部，北 界 始 于 千 里 沟 逆 断 层 ，南 抵 雀 儿 沟 南 ，西 南 以 蒙 （内 蒙 古 ）宁 （宁 夏 ）境 界 为 限 ，东 以 桌 子 山 东 麓 大 断 裂 为 界 ，中 间 开阔 的 丘 陵 地 带 为 煤 系 地 层。煤 田 南 北 绵 延 近 １００ｋｍ，东西宽５～２５ｋｍ，面积约 １９３０ｋｍ２。 煤 田 东 西 两 侧 之 桌 子 山 、岗 德 尔 山 呈 南 北 向 延 伸 ，构ห้องสมุดไป่ตู้成 中 高 山地，煤田内地形 以 宽 谷 洼 地 为 主，期 间 山 丘 起 伏， 阶地发育 。 ［１］
随着 煤 层 开 采 深 度 的 加 深，桌 子 山 煤 田 将 面 临 高瓦斯的危险。本 文 根 据 基 础 资 料，结 合 前 人 对 煤 层气含气量的影响 因 素 的 研 究，对 本 区 煤 层 气 进 行 分 析 ，为 该 区 煤 层 气 开 发 及 安 全 生 产 提 供 依 据 。 １ 煤 层 分 布 概 况
桌 子 山 煤 田 主 体 构 造 为 桌 子 山 背 斜 ，轴 向 南 北 、 向南倾伏，两翼不 对 称，东 翼 遭 受 断 层 破 坏，西 翼 较 为完整。主要含煤地层为石炭系太原组和二叠系山 西组。 主 要 可 采 煤 层 为 ９ 和 １６ 号 煤 层，厚 度 较 稳 定 ，但 结 构 复 杂 。 在 煤 系 剖 面 上 ，含 煤 最 好 的 层 段 为
太原组下部和山西组下部。 桌子 山 煤 田 ９ 号 煤，位 于 二 叠 系 下 统 山 西 组 下
部，煤层厚度为 ０．３０～７．７０ｍ，大部分在 ２．００～４． ５０ｍ 之间，平 均 ３．１７ｍ，煤 层 结 构 较 复 杂，含 夹 矸 ０ －１０层，一般为３～５ 层。１６ 号 煤 位 于 石 炭 系 上 统 太原组下部，煤层厚度０．２０～１１．６０ｍ，大 部 分 在 １． ００～８．００ｍ 之 间，平 均 ４．９６ｍ。 煤 类 以 肥 煤 为 主， 有焦 煤 和 １／３ 焦 煤。 煤 层 埋 深 由 东 向 西 逐 渐 加 深， 部 分 矿 区 内 煤 层 埋 深 超 过 １０００ｍ。 ２ 煤 层 气 含 量 控 制 因 素 ２．１ 变 质 程 度
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矿９ 号 煤 层 的 透 气 性 系 数 为 ０．４０５～０．４５８ｍ２／ ＭＰａ２·ｄ；１０ 号 煤 层 的 透 气 性 系 数 为 ０．８８５～０． ９３２ｍ２／ＭＰａ２·ｄ；１６号 煤 层 的 透 气 性 系 数 为 ０．１２９ ～０．６１１ｍ２／ＭＰａ２·ｄ。
根据对平沟煤矿在不同水平实测的瓦斯压力及 瓦斯含量，对瓦斯压 力 及 瓦 斯 含 量 和 底 板 标 高 进 行 回归［３］，如图１所示，发现距卡布其向斜轴部越 近 的 煤 层 ，煤 层 气 含 量 及 压 力 越 大 ，即 随 着 煤 层 的 埋 深 增 加 ，煤 层 气 含 量 和 压 力 增 大 。
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内 蒙 古 石 油 化 工 ２０１８ 年 第 ２ 期
内蒙古自治区桌子山煤田煤层气地质特征
冯翠荣，马海军
（内蒙古自治区煤田地质局１５３勘探队，内蒙古 呼和浩特 ０１００１０）
摘 要 ：根 据 测 试 资 料 及 前 人 研 究 成 果 ，分 析 了 桌 子 山 煤 田 煤 变 质 程 度 、构 造 特 征 、煤 层 顶 底 板 岩 性 对煤层含气量的影响作用。认为：桌子山煤田煤变质程度高，煤层埋 深 与 含 气 量 之 间 关 系 密 切；煤 层 顶 底 板 对 煤 层 气 的 封 堵 作 用 明 显 ，逆 冲 断 层 发 育 ，对 煤 层 气 的 保 存 有 利 。 桌 子 山 煤 田 煤 层 气 成 藏 模 式 属 构 造－地层复合圈闭类型。
图 １ 平 沟 煤 矿 １６ 号 煤 层 气 压 力 、含 量 与 底 板 标 高 的 关 系
煤层的生气能力由煤的变质程度决定。本区煤 １１．６７ｍ３／ｔ。
层 在 由 褐 煤 变 为 焦 煤 、肥 煤 的 阶 段 中 ，产 生 了 大 量 的
采用钻孔径向测定法对桌子山煤田平沟煤矿的
煤层气。根据实测 资 料，本 区 煤 层 含 气 量 最 高 可 达 主采煤层进行了透气性的测定 。 ［２］ 计算得到平 沟 煤
收 稿 日 期 ：２０１７－１２－１２ 作 者 简 介 ：冯 翠 荣 （１９７０－ ），女 ，毕 业 于 山 西 矿 业 学 院 ，高 级 工 程 师 ，主 要 从 事 地 质 勘 查 研 究 工 作 。
２０１８ 年 第 ２ 期 冯 翠 荣 等 内 蒙 古 自 治 区 桌 子 山 煤 田 煤 层 气 地 质 特 征
９号煤层的煤层气含量通过以往施工的钻孔来 获得。经过统计，煤 层 气 主 要 赋 存 于 卡 布 其 矿 区 和 骆 驼 山 矿 区 ，其 他 矿 区 内 煤 层 气 含 量 相 对 较 低 ，同 一 矿区内有由浅到深煤层气含量增大的趋势。卡布其 矿区平沟煤矿主采煤层为山西组 ９ 号、１０ 号 煤 和 太 原组 １６ 号 煤。 其 中 １６ 号 煤 层 为 井 田 内 最 厚 煤 层， 平均煤厚４．１７ｍ，顶板 为 泥 页 岩 和 砂 质 泥 岩 和 碳 质 岩 。１６ 号 煤 层 为 具 有 煤 与 瓦 斯 突 出 危 险 性 ，实 测 １６ 号煤 煤 层 气 压 力 最 高 为 ３．８９ＭＰａ，煤 层 气 含 量 为 １１．６７ｍ３／ｔ。 ２．２ 构 造 特 征
关 键 词 ：桌 子 山 煤 田 ；煤 层 气 ；地 质 特 征 ；成 藏 模 式 中 图 分 类 号 ：Ｐ６１８．１３０．２ 文 献 标 识 码 ：Ａ 文 章 编 号 ：１００６—７９８１（２０１８）０２—００６２—０２
桌子山煤田位 于 内 蒙 古 自 治 区 西 部，北 界 始 于 千 里 沟 逆 断 层 ，南 抵 雀 儿 沟 南 ，西 南 以 蒙 （内 蒙 古 ）宁 （宁 夏 ）境 界 为 限 ，东 以 桌 子 山 东 麓 大 断 裂 为 界 ，中 间 开阔 的 丘 陵 地 带 为 煤 系 地 层。煤 田 南 北 绵 延 近 １００ｋｍ，东西宽５～２５ｋｍ，面积约 １９３０ｋｍ２。 煤 田 东 西 两 侧 之 桌 子 山 、岗 德 尔 山 呈 南 北 向 延 伸 ，构ห้องสมุดไป่ตู้成 中 高 山地，煤田内地形 以 宽 谷 洼 地 为 主，期 间 山 丘 起 伏， 阶地发育 。 ［１］
随着 煤 层 开 采 深 度 的 加 深，桌 子 山 煤 田 将 面 临 高瓦斯的危险。本 文 根 据 基 础 资 料，结 合 前 人 对 煤 层气含气量的影响 因 素 的 研 究，对 本 区 煤 层 气 进 行 分 析 ，为 该 区 煤 层 气 开 发 及 安 全 生 产 提 供 依 据 。 １ 煤 层 分 布 概 况
桌 子 山 煤 田 主 体 构 造 为 桌 子 山 背 斜 ，轴 向 南 北 、 向南倾伏，两翼不 对 称，东 翼 遭 受 断 层 破 坏，西 翼 较 为完整。主要含煤地层为石炭系太原组和二叠系山 西组。 主 要 可 采 煤 层 为 ９ 和 １６ 号 煤 层，厚 度 较 稳 定 ，但 结 构 复 杂 。 在 煤 系 剖 面 上 ，含 煤 最 好 的 层 段 为
太原组下部和山西组下部。 桌子 山 煤 田 ９ 号 煤，位 于 二 叠 系 下 统 山 西 组 下
部，煤层厚度为 ０．３０～７．７０ｍ，大部分在 ２．００～４． ５０ｍ 之间，平 均 ３．１７ｍ，煤 层 结 构 较 复 杂，含 夹 矸 ０ －１０层，一般为３～５ 层。１６ 号 煤 位 于 石 炭 系 上 统 太原组下部，煤层厚度０．２０～１１．６０ｍ，大 部 分 在 １． ００～８．００ｍ 之 间，平 均 ４．９６ｍ。 煤 类 以 肥 煤 为 主， 有焦 煤 和 １／３ 焦 煤。 煤 层 埋 深 由 东 向 西 逐 渐 加 深， 部 分 矿 区 内 煤 层 埋 深 超 过 １０００ｍ。 ２ 煤 层 气 含 量 控 制 因 素 ２．１ 变 质 程 度