太行山東麓高瓦斯帶

時間 2021-09-03 02:36:20

1樓:中地數媒

太行山東麓高瓦斯帶包括焦作、鶴壁、安陽、峰峰、邯鄲、邢臺、靈山、井陘、濟源等礦區,其中以前六個礦區規模相對較大。該帶現有國有煤礦110座左右,高瓦斯礦井和煤與瓦斯突出礦井約50座,特別是中南部的峰峰、安陽、鶴壁、焦作高瓦斯礦井更為集中,礦井最高相對瓦斯湧出量在50m3/t·d左右。雖然歷次全國煤層氣資源評價均將該區作為評價重點之一,但同樣缺乏針對煤礦區的煤層氣資源資料。

(一)焦作礦區

焦作礦區位於河南省北部,面積約900km2。賦煤構造為一走向北東—北北東、傾向南東、傾角8°~15°的單斜構造;含煤地層為石炭—二疊系太原組和山西組,含煤最多15層,其中太原組9層,山西組6層,可採和區域性可採者3~5層,可採煤層厚9m左右,以中厚煤層或厚煤層為主,穩定或較為穩定。煤級屬無煙煤。

焦作煤業集團公司是礦區內主要煤炭開發企業,現有生產煤礦9個,2023年煤炭產量為767×104t。

表7-5 鶴崗礦區礦井煤層氣資源類別及其評價引數

1.礦井瓦斯湧出

現有9對生產礦井中,有7對為高瓦斯礦井,這7對礦井全部為煤與瓦斯突出礦井。據統計全區各礦井2023年瓦斯總湧出量為130.6m3/min,通風排放瓦斯約18×104m3/d;相對瓦斯湧出量介於8.

18~57.46m3/t·d,同一礦井不同年份瓦斯湧出量差別較大,如演馬莊礦近年來相對瓦斯湧出量變化於15.07~57.

46m3/t·d之間。

2.煤層氣儲集

煤田勘探920m以淺,瓦斯孔實測煤層含氣量(可燃基)3.67~39.16m3/t,煤層氣甲烷濃度45%~99%,含氣飽和度變化於56%~99%,一般在70%左右,煤層氣風化帶深度一般在80m;煤體結構破碎,主要為碎粒煤和糜稜煤,孔隙度7%~12%;煤層氣井cq6井注入/壓降法試井實測煤層滲透率0.

001~0.07m d,實測最大儲層壓力7.08mpa(1100m垂深),實測儲層壓力梯度0.

6~1.0mpa/100m,蘭氏體積平均為39m3/t左右,蘭氏壓力平均為2.7mpa。

3.煤層氣資源

(1)煤層氣資源量

焦作礦區(生產礦井和在建礦井)煤層氣資源量合計99.46×108m3,可採煤層氣資源量合計21.79×108m3。

在煤層氣資源總量中,消耗資源量23.83×108m3,佔23.96%;剩餘煤層氣資源量75.

63×108m3,佔76.04%。消耗的煤層氣資源量由抽放消耗量和風排瓦斯消耗量兩部分組成。

其中,抽放消耗量約為2.87×108m3,佔12.04%;風排瓦斯消耗量20.

96×108m3,佔87.96%。剩餘煤層氣可採資源量18.

16×108m3。採空區殘留煤層氣資源量3.92×108m3。

(2)煤層氣資源類別

焦作礦區各礦井煤層氣資源類別評價引數取值及其得分見表7-6。古漢山礦有煤層氣試井資料,五項因素累計分值為220,資源類別為i類;其它七對礦井只有煤厚、含氣量和埋深引數,三項累計分值為150,資源類別為i類(表7-6)。

表7-6 焦作礦區礦井煤層氣資源類別及其評價引數

(二)鶴壁礦區

鶴壁礦區位於河南省東北部,面積約129km2。賦煤構造為一地層走向近南北、傾向東、傾角8°~30°的單斜構造;含煤地層為石炭—二疊系太原組和山西組,含煤31層,可採和大部可採者4層,其中太原組3層、山西組1層,可採煤層厚9.5m左右,以中厚煤層或厚煤層為主,穩定或較為穩定。

煤級主要為無煙煤、貧煤和瘦煤。鶴壁煤業集團公司是礦區內主要煤炭開發企業,現有生產煤礦7個,2023年煤炭產量734×104t。

1.礦井瓦斯湧出

現有7對生產礦井全部為高瓦斯礦井,其中

六、八、十礦3對礦井為煤與瓦斯突出礦井。各礦井平均相對瓦斯湧出量介於17.62~20.97m3/t·d,平均為19.32m3/t·d。

2.煤層氣儲集

煤田勘探1171m以淺,瓦斯孔實測煤層含氣量(可燃基)0.03~32.55m3/t,煤層氣甲烷濃度一般在85%~95%,含氣飽和度一般60%~70%,含氣梯度一般為0.

7~1.2m3/t·100m,煤層氣風化帶深度一般200~300m;孔隙度4.8%~8.

8%,二1煤層實測煤的滲透率為0.159~0.315m d,井下測二1煤層瓦斯壓力為1.

0~2.19mpa,瓦斯壓力梯度為0.7~0.

9mpa/100m,蘭氏體積為40~52m3/t(乾燥煤樣)。

3.煤層氣資源

(1)煤層氣資源量

鶴壁礦區主要生產和在建礦井煤層氣資源計算結果見附表、附圖。鶴壁礦區(生產礦井和在建礦井)煤層氣資源量合計46.85×108m3,可採煤層氣資源量合計17.

75×108m3。在煤層氣資源總量中,消耗資源量18.15×108m3,佔38.

74%;剩餘煤層氣資源量28.70×108m3,佔61.26%。

消耗的煤層氣資源量由抽放消耗量和風排瓦斯消耗量兩部分組成。其中,抽放消耗量約為2.59×108m3,佔14.

27%;風排瓦斯消耗量15.56×108m3,佔85.73%。

剩餘煤層氣可採資源量10.04×108m3。採空區殘留煤層氣資源量7.

29×108m3。

(2)煤層氣資源類別

鶴壁礦區各礦井煤層氣資源類別評價引數取值及其得分見表7-7。礦區內沒有煤層氣試井資料,只有煤厚、含氣量和埋深引數,三項累計分值為130,資源類別為i類(表7-7)。

表7-7 鶴壁礦區礦井煤層氣資源類別及其評價引數

(三)安陽礦區

安陽礦區位於河南省東北部,面積約244km2。賦煤構造為一地層走向近南北、傾向東、傾角2°~35°度的單斜構造;含煤地層為石炭—二疊系太原組和山西組,含煤31層,可採和大部可採者4層,其中太原組3層、山西組1層,可採煤層厚9.5m左右,以中厚煤層或厚煤層為主,穩定或較為穩定。

煤級主要為無煙煤、貧煤和瘦煤。安陽煤業集團公司是礦區內主要煤炭開發企業,現有生產煤礦7個,2023年煤炭產量237×104t。

1.礦井瓦斯湧出

現有礦井全部為突出礦井和高瓦斯礦井,相對瓦斯湧出量介於9.55~30.68m3/t·d,絕對瓦斯湧出量介於2.19~25.91m3/min,其中以龍山礦瓦斯湧出量最高。

2.煤層氣儲集

煤田勘探1171m以淺,瓦斯孔實測煤層含氣量(可燃基)0.03~32.55m3/t,煤層氣甲烷濃度一般在85%~95%,含氣飽和度一般60%~70%,含氣梯度一般為0.

7~1.2m3/t·100m,煤層氣風化帶深度一般200~300m;孔隙度4.8%~8.

8%,二1煤層實測煤的滲透率為0.159~0.315m d,井下測二1煤層瓦斯壓力為1.

0~2.19mpa,瓦斯壓力梯度為0.7~0.

9mpa/100m,蘭氏體積為40~52m3/t(乾燥煤樣)。

3.煤層氣資源

(1)煤層氣資源量

安陽礦區(生產礦井和在建礦井)煤層氣資源量合計31.36×108m3,可採煤層氣資源量合計9.47×108m3。

在煤層氣資源總量中,消耗資源量12.49×108m3,佔39.83%;剩餘煤層氣資源量1 8.

87×108m3,佔60.1 7%。消耗的煤層氣資源量由抽放消耗量和風排瓦斯消耗量兩部分組成。

其中,抽放消耗量約為1.67×108m3,佔13.37%;風排瓦斯消耗量10.

82×108m3,佔86.63%。剩餘煤層氣可採資源量5.

63×108m3。採空區殘留煤層氣資源量4.00×108m3。

表7-8 安陽礦區礦井煤層氣資源類別及其評價引數

(2)煤層氣資源類別

安陽礦區各礦井煤層氣資源類別評價引數取值及其得分見表7-8。只有龍山礦有煤層氣試井資料,五項因素累計分值為200,資源類別為i類;其他五對礦井只有煤厚、含氣量和埋深引數,三項累計分值為130,資源類別為i類(表7-8)。

(四)峰峰礦區

峰峰礦區位於河北省西南部,面積約900km2。賦煤構造被軸向近南北向的鼓山、紫山背斜分割為東西兩部分,背斜以西主要為一向斜構造,背斜以東主要為一單斜構造;含煤地層為石炭—二疊系太原組和山西組,含煤10~26層,可採和區域性可採者8層,其中太原組7層、山西組1層,可採煤層平均厚度11m左右,以中厚煤層或厚煤層為主,穩定或較為穩定。煤級主要為無煙煤、貧煤、瘦煤、焦煤和肥煤。

峰峰礦業集團公司是礦區內主要煤炭開發企業,現有生產煤礦10個,煤炭生產能力600×104t/a。

1.礦井瓦斯湧出

現有10個礦井中,7個礦井為高瓦斯礦井,3個礦井為低瓦斯礦井;相對瓦斯湧出量介於1.21~40.52m3/t·d,絕對瓦斯湧出量介於1.

38~68.89m3/min。在縱向上,隨著各礦區開採水平的不斷延伸,礦井瓦斯湧出量呈現增高趨勢;平面上瓦斯分佈具有明顯的分帶性,低瓦斯礦井多分佈在鼓山背斜兩翼的淺部,高瓦斯礦井主要分佈在鼓山東側深部。

2.煤層氣儲集

煤田勘探瓦斯孔實測煤層含氣量(可燃基)0.03~13.27m3/t,煤層氣甲烷濃度一般在5.

39%~98.87%,含氣飽和度一般10%~43%,煤層氣風化帶深度一般100m;煤層氣井實測煤的滲透率為0.0155~0.

725md,淑1井實測的儲層壓力為6.23mpa,壓力梯度為1.087mpa/100m,蘭氏體積平均為32m3/t左右,蘭氏壓力平均為3.

0mpa。

3.煤層氣資源

(1)煤層氣資源量

峰峰礦區主要礦井煤層氣資源量合計373.92×108m3,可採煤層氣資源量合計64.43×108m3。

在煤層氣資源總量中,消耗資源量29.61×108m3,佔7.92%;剩餘煤層氣資源量344.

31×108m3,佔92.08%。消耗的煤層氣資源量由抽放消耗量和風排瓦斯消耗量兩部分組成。

其中,抽放消耗量約為2.32×108m3,佔7.84%;風排瓦斯消耗量27.

29×108m3,佔92.16%。剩餘煤層氣可採資源量51.

30×108m3。採空區殘留煤層氣資源量24.61×108m3。

(2)煤層氣資源類別

峰峰礦區各礦井煤層氣資源類別評價引數取值及其得分見表7-9。礦井煤層氣資源評價得分150~210,5個統計礦井中,2個礦井資源類別為i類,煤層氣資源量為146.13×108m3,佔總資源量的39.

08%; 3個礦井資源類別為ⅱ類,煤層氣資源量為247.79×108m3,佔總資源量的60.92%(表7-9)。

表7-9 峰峰礦區礦井煤層氣資源類別及其評價引數

(五)邢臺礦區

邢臺礦區位於河北省西南部,面積約145km2。賦煤構造為北北東向展布的邢臺武安坳陷東翼,南部總體為一復向斜構造,中北部斷裂構造發育;含煤地層為石炭—二疊系本溪組、太原組和山西組,含煤11~22層,其中本溪組1~2層,太原組9~16層,山西組3~5層,可採和區域性可採者9層,煤層累厚18m左右,以中厚煤層或厚煤層為主,穩定或較為穩定。煤級主要為氣煤、肥煤(北部)、無煙煤(南部)。

邢臺礦業集團公司是礦區內主要煤炭開發企業,現有生產煤礦6個,煤炭生產能力580×104t/a。

1.礦井瓦斯湧出

現有6個礦井全部為低瓦斯礦井,僅在南部顯德汪礦和葛泉礦的個別地段瓦斯含量較高。相對瓦斯湧出量一般小於2.0m3/t·d,絕對瓦斯湧出量一般小於6.

0m3/min。礦井瓦斯湧出量變化具有如下規律:

(1)礦區瓦斯湧出量隨著開採深度的增加而增大。上水平(-320m)瓦斯相對湧出量0.94m3/t·d,絕對湧出量2.

16m3/min;下水平(-450m)瓦斯相對湧出量2.95m3/t·d,絕對湧出量3.48m3/min。

(2)不同煤分層工作面平均瓦斯湧出量與工作面平均瓦斯湧出量的比值,在一定範圍內波動。

(3)瓦斯湧出量受斷層的控制分割槽分帶明顯。從井田淺部到深部,過一個斷層瓦斯湧出量增加一個臺階。

(4)煤層頂板為中粗粒砂岩時,瓦斯湧出量較泥質岩、粉砂岩頂板區偏低。

2.煤層氣儲集

煤田勘探800m以淺,瓦斯孔實測煤層含氣量(可燃基)0.05~16.40m3/t,一般小於3m3/t,煤層氣甲烷濃度多小於80%,煤層氣風化帶深度一般130m;煤礦井下實測的瓦斯壓力為0.

4~1.0mpa。

3.煤層氣資源

(1)煤層氣資源量

邢臺礦區主要礦井煤層氣資源量合計43.12×108m3,可採煤層氣資源量合計6.17×108m3。

在煤層氣資源總量中,消耗資源量2.24×108m3,佔5.19%;剩餘煤層氣資源量40.

88×108m3,佔94.81%。消耗的煤層氣資源量由抽放消耗量和風排瓦斯消耗量兩部分組成。

其中,抽放消耗量約為0×108m3,佔0%;風排瓦斯消耗量2.24×108m3,佔100%。剩餘煤層氣可採資源量6.

13×108m3。採空區殘留的煤層氣資源量0.06×108m3。

(2)煤層氣資源類別

邢臺礦區各礦井煤層氣資源評價得分100~110,6個統計礦井的資源類別均為ⅱ類,煤層氣資源量為43.12×108m3(表7-10)。

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