彬长矿区煤炭适合那种煤化工(彬煤集团有几个煤矿)
本文目录一览:
- 1、陕西彬长矿业集团怎么样?
- 2、陕西彬长孟村煤矿怎么样?
- 3、请问陕西彬长矿业集团公司属于陕西煤业化工集团有限公司管理吗》谢谢
- 4、陕西省煤炭煤层气资源概况
- 5、咨询一下,煤化工用的煤,还有最近听说的煤制乙醇,用的是什么煤?是电煤吗?
- 6、陕西彬长矿区煤层瓦斯灾害与对策
陕西彬长矿业集团怎么样?
还可以啊
陕西彬长矿区开发建设有限责任公司集聚了陕西省煤炭行业的资金、人才、
技术优势,由陕西省煤炭运销集团公司、陕西煤田地质局及国有重点煤矿铜川矿
务局、韩城矿务局、蒲白矿务局、澄合矿务局、黄陵矿业有限责任公司、陕西煤
炭建设公司、陕西省彬县煤炭有限责任总公司共9家企业(单位)出资,是按照
现代企业制度组建的有限责任公司。公司成立后,将坚持高起点、高技术、新机
制、大规模的原则,把彬长煤矿建成高产、高效、煤电路一体化的现代化矿区。
据了解,彬长煤矿总体开发规划已经国家计委批复,计划今年上半年完成新建矿
区的各项前期准备工作,10月开工建设,3年内建成投产。
陕西彬长孟村煤矿怎么样?
陕西彬长孟村煤矿还不错。
陕西彬长矿业集团有限公司隶属于世界500强企业陕西煤业化工集团有限责任公司,成立于2003年3月,总部设在咸阳市,矿区位于全国14个大型煤炭基地之一黄陇基地,是彬长矿区的开发主体,拥有煤炭资源储量50.3亿吨。
公司下辖大佛寺、胡家河、小庄、文家坡、孟村等5对矿井和生产服务中心、铁路运输分公司、救援中心、电力分公司、大佛寺投资开发公司、矿区生态建设分公司、工程质量检验检测公司等12个子(分)公司。
拥有煤炭生产能力2900万吨/年,铁路发运能力2300万吨/年,煤炭生产服务能力6000万吨/年,员工1万余人。
近年来,在陕煤集团的正确领导和社会各界的大力支持下,彬长集团坚持走新型工业化道路,着力开发建设煤炭生产、煤电一体化、煤层气综合开发利用、铁路运输“四大产业板块”,全面加快生产服务能力建设,充分发挥铁路外运优势,努力创建全国工业大奖、“瓦斯零排放”示范矿区。
近年来,公司先后荣获联合国清洁煤技术示范和推广企业、全国节能减排十佳标志企业、全国煤炭工业节能减排先进企业、第三届“国际碳金奖”等殊荣。
请问陕西彬长矿业集团公司属于陕西煤业化工集团有限公司管理吗》谢谢
是的, 陕西彬长矿业集团有限公司(以下简称彬长集团)是2002年经陕西省人民政府批准设立,2003年3月挂牌成立的大型煤炭企业,隶属陕西煤业化工集团有限责任公司。总部设在咸阳市,现有9个子(分)公司、23个职能部门,员工4600余人。矿区位于彬县、长武县境内,规划面积790平方公里,煤炭地质储量67.29亿吨,是全国13个大型煤炭基地之一。其中彬长集团依法有偿取得煤炭资源储量50.3亿吨和相对应的煤层气资源储量,是彬长矿区开发建设的主体。企业先后荣获全国节能减排十佳标志企业、联合国清洁煤技术示范和推广企业、全国煤炭工业节能减排先进企业、中国节能减排功勋企业等称号。具体网址为:
陕西省煤炭煤层气资源概况
陕西省煤炭资源丰富,含煤面积5.71×104km2,埋深2000m以浅的煤炭资源蕴藏总量超过3800×108t,煤炭资源分布呈现北富南贫的特点,秦岭以北约占全省的98%,以南不足2%。成煤时代主要为石炭-二叠纪、三叠纪和侏罗纪,主要煤田有渭北石炭-二叠纪煤田、陕北石炭-二叠纪煤田、陕北三叠纪煤田、黄陇侏罗纪煤田、陕北侏罗纪煤田、商洛石炭-二叠纪煤田和镇巴侏罗纪煤田等七个煤田(图0.1)。各个煤田均有煤层气分布,但具有资源价值的煤层气主要分布在陕北石炭-二叠纪煤田、渭北石炭-二叠纪煤田和黄陇侏罗纪煤田。全省2000m以浅煤层气资源量13095×108m3,位居全国第三位。
0.1.1 陕西省主要煤田
渭北石炭-二叠纪煤田:东起韩城,西至耀县,地层走向由北东向南西展布,有渭北“黑腰带”之称。东西长约220km,南北宽37~50km,含煤面积近1×104km2,划分为铜川、蒲白、澄合、韩城四个矿区。总体构造为一向北西倾斜的单斜,倾角5°~15°。蒲白、澄合两矿区断裂构造较发育,断层多成为井田自然边界。煤系为山西组和太原组,含煤11层,可采者3~4层,即3#、5#、10#、11#煤层。煤类以瘦煤、贫煤为主。
黄陇侏罗纪煤田:东起黄陵,经宜君、旬邑、彬县、凤翔、千阳等,西至陇县,长约280km,宽30~40km,含煤面积约1.1×104km2,为一向北倾斜的单斜。煤田内多出现宽缓的背、向斜,倾角多在3°~10°之间,个别地段15°左右。构造线以东西向或北东向为主。煤系为侏罗系中统延安组,含煤4层,可采者1~2层。划分为4个矿区和一个勘探区,即:黄陵矿区、焦坪矿区、旬耀矿区、彬长矿区、永陇勘探区。煤类主要为不粘煤、弱粘煤,黄陵矿区有少量气煤。
陕北三叠纪煤田:含煤地层分布范围包括延安、子长、子洲、安塞、米脂、横山等县、市,南北长约75km,东西宽约30km,含煤面积约2200km2,为一向西倾斜的单斜,倾角1°~5°。煤系为三叠系上统瓦窑堡组,含煤7~15层,可采者1~2层,即3#、5#煤层,主采为5#煤。主采煤层的特点是薄而分布广,0.7m以上厚度仅分布于子长县境内,现仅规划一个矿区(子长矿区)。煤类为气煤。
陕北侏罗纪煤田:东北起于府谷至西南的靖边、定边,经神木、榆林、横山等县、市,长约300km,宽25~80km,含煤面积约17400km2。地层倾角1°~5°左右,为一大型向北西倾斜的单斜。煤层赋存稳定,划分为神府矿区、榆神矿区、榆横矿区和靖定预测区。煤系为侏罗系中统延安组,分五个含煤段,分别含5个煤层组,自下而上编为1#、2#、3#、4#、5#,主采煤层为1#-2、2#-2、3#-1、4#-2、5#-2五层。煤类主要为不粘煤、长焰煤,局部有弱粘煤。
图0.1 陕西省煤炭资源分布图
陕北石炭二叠纪煤田:分布于府谷、佳县、吴堡沿黄河以西一带,是山西河东煤田西延部分。以煤层埋深2000m为深部界线,划分为两个不相连接的分区,即府谷矿区和吴堡勘探区。府谷矿区与吴堡勘探区之间的佳县地区,因煤层埋深超过2000m,未作规划分区。煤田地层走向近于南北,为向西倾的单斜,断层稀少,褶皱不发育,地层倾角<10°。煤系地层为山西组和太原组,含煤10层,主要可采煤层为3#、8#、9#三层。煤类为焦煤。
0.1.2 陕西省煤层气资源
0.1.2.1 煤层气区块划分和资源量
根据全省煤田地质勘探钻孔的瓦斯资料,全省的煤层气可按含气量及平面分布特点划分为15个含气区,其中:①单层可采煤层烃类气体含量≥4m3/t,具有一定分布面积的矿区或勘探区,有渭北石炭-二叠纪煤田的铜川、蒲白、澄合、韩城矿区和陕北石炭-二叠纪煤田的府谷矿区和吴堡勘探区六个含气区;②单层可采煤层烃类气体虽≥4m3/t,但分布面积较小,并以孤立点出现的矿区或勘探区,有黄陇侏罗纪煤田的黄陵、焦坪、彬长矿区三个含气区;③单层可采烃类气体含量小于4m3/t的矿区或勘查区,有陕北侏罗纪煤田的神府矿区、榆神矿区、榆横矿区、孟家湾勘查区和陕北三叠纪煤田子长矿区,共五个含气区。
根据全省煤层气赋存情况,对韩城、澄合、蒲白、铜川、府谷、吴堡6个含气区计算了煤层气资源量。对黄陵、焦坪及彬长矿区,估算了煤层气资源量。全省1500m以浅共蕴藏煤层气资源量约13121×108m3(表0.1、表0.2)。
表0.1 石炭-二叠纪煤田煤层气资源量
表0.2 侏罗纪煤田煤层气资源量(埋深<1500m)
通过对煤田煤储层展布、煤层气含量、煤层渗透率、煤变质特征、煤的吸附性能等条件的综合分析,认为渭北与陕北石炭-二叠纪煤田煤层厚度大(图0.2),煤层埋深适中,甲烷含量较高,生、储、盖条件较好,目前有在建和生产矿井,是煤层气勘探开发的理想地区,并具有重要的理论和实际意义。
图0.2 陕西省煤层气资源分布图
彬长矿区至2007年底,已有下沟、火石嘴、水帘、亭南、大佛寺等煤矿生产,其中有的矿井瓦斯涌出量每分钟超过150m3,从目前井下抽放获得的资料分析,本区具有良好的开发前景。
0.1.2.2 不同含气区煤层气地质特征
(1)渭北石炭-二叠纪煤田
煤层的埋深主要受地形和构造的影响。煤田边浅部地层倾角较陡,一般20°左右,局部有直立甚至倒转现象,一般埋深小于500m。煤田的中深部,地层倾角变小,一般5°~10°,地形高差变化较大,在澄合、蒲白、铜川三矿区,地层倾向近于正北。黄土台塬区煤层埋深一般为600~1500m,低山区煤层埋深一般在1800~2300m之间。韩城矿区地层倾向北西,煤层在山区边部埋深仅为0~200m。
3#煤层厚0.18~9.26m,一般3.0m;4#煤层厚度0~3.56m,一般1.00m;5#煤层在韩城矿区厚0~7.19m,澄合矿区厚0.40~10.54m,蒲白矿区煤厚0~8.28m,铜川矿区煤厚0~8.18m;10#煤层澄合矿区厚0~7.39m,蒲白矿区厚0~20.25m,铜川矿区厚0~6.62m。
煤层裂隙、割理发育程度各可采煤层相近。一方面与宏观煤岩类型有关,光亮型和半亮型中,内生裂隙发育,一般为20条/5cm。另一方面,煤层的割理与构造的关系较为密切。韩城北区压性、压扭性构造较发育,不利于煤层割理的形成,并常形成构造煤,阻止了煤层气的运移和逸散,有利于煤层气的富集,从而使北区各矿为高沼矿,相对涌出量较高,下峪口矿可达55.3m3/t,桑树坪矿可达56.09m3/t,但煤层渗透性很低,并常出现瓦斯突出现象。韩城南区张性构造发育,有利于煤层割理形成,煤层渗透率最高达2.5×10-3μm2。
(2)陕北石炭-二叠纪煤田
陕北石炭-二叠纪煤田煤层的内生裂隙较发育,割理不发育,就影响孔隙度和透气性的因素而言,陕北煤的变质程度较低,有利于煤中大孔隙的存在,推测煤层的透气性较高。煤层埋深主要受后期构造影响。地层倾向正西,煤田边浅部沿倾向约5~10km的范围,煤层埋深从露头增加到1000m,中深部埋深在1000m以上,沿走向在佳县以西煤层埋深大于2000m,使煤田一分为二,即南部吴堡区和北部府谷区。
府谷矿区:东部以黄河为界,北以陕西与内蒙古自治区边界为界,西部延伸较远,但埋藏深度1500m的边界位于新民镇—三道沟乡一带。1500m以浅面积893km2,资源量140×108t,探明区面积200km2,资源量53×108t。矿区含煤地层为石炭系太原组和二叠系山西组,含可采煤层11层,自上而下编号为3#、4#、5#、6#、7#、8#、9#-1、9#-2、10#-1、10#-2、11#,其中3#、4#煤赋存于山西组,其余赋存于太原组。主要可采煤层为4#、6#、7#、9#-2,其余为局部可采煤层,煤层埋深200~1200m。根据总体规划,划分为西王寨、冯家塔井田等。西王寨井田4#煤层厚度0.96~12.41m,平均6.93m,埋藏深度125.29~473.84m;6#煤层厚度1.16~5.29m,平均2.29m,埋深141.03~501.98m;7#煤层厚度0.80~7.52m,平均1.74m,埋深150.13~506.33m;9#-2煤厚度1.41~8.60m,平均3.20m,埋深171.76~543.60m。煤类均为长焰煤—气煤,该区是陕西省炼焦配煤基地之一。
吴堡矿区:南起吴堡县城,北至丁家湾乡,呈长条形沿黄河西岸南北向展布,南北长约26km,东西宽2.8~5.6km,面积93.1km2。按照总体规划,划分为柳壕沟井田和横沟井田,两井田以柳壕沟北断层为界。矿区内含煤地层为山西组下段和太原组,总厚度131m,含煤4~14层,其中可采煤层5层,可采煤层总厚度2.89~16.58m,平均9.05m,平均含煤系数9.4%。山西组含煤3层,自下而上编号分别是S3、S2、S1号煤层。其中S3煤层厚度0.31~1.34m,平均0.76m,埋藏深度284.24~952.50m,煤层底板标高-180~-360m,煤层整体向西倾斜,倾角5°左右;S2煤层厚度0.30~1.62m,平均0.99m,埋藏深度294.18~962.40m,煤层底板标高-190~-250m,煤层整体向西倾斜,倾角5°左右;S1煤层厚度1.20~5.10m,平均2.74m,埋藏深度301.41~969.92m,煤层底板标高-240~-350m,煤层整体向西倾斜,倾角5°左右。太原组含可采煤层1层,编号T1,煤层厚度3.51~8.98m,平均6.03m,煤层埋藏深度380.74~1074.28m,底板标高-285~-260m,煤层整体向西倾斜,倾角4.6°。1500m以浅含煤面积813km2,资源量90×108t,其中探明区面积78.5km2,资源量15.3806×108t。煤类为焦煤JM25为主,肥煤FM36、FM26次之,少量焦煤JM24、气煤QM34、瘦煤S13和S14、焦煤JM15及中粘煤1/2ZN23。由于埋藏较深、开采技术条件复杂,暂时尚未开采。
(3)黄陇侏罗纪煤田
黄陵矿区:位于陕西省黄陵县境内,东距县城约55km。受沮水河及其支流长期切割和侵蚀,基岩裸露,沟壑纵横。区内森林植被广泛分布。地势呈西北高而东南低,最高点位于野猪窝附近,海拔1537m,最低点位于索罗湾一带,海拔1022.75m,相对高差514.25m。属地形较为复杂的中—低山区。延安组为含煤地层,地表无出露,属一套生油含煤内陆碎屑河、湖沼相沉积。厚度7.44~135.18m,平均92.30m,区内呈南薄北厚的变化规律,可采煤层有2#、3#两层,2#煤层厚度0.05~6.75m,平均3.91m。3#煤层厚0.85~3.80m,平均厚2.09m,煤层厚度变化较大。煤类以弱粘煤为主,少量1/2中粘煤。勘探阶段发现有3个孔煤层中甲烷含量大于4m3/t,分布面积约15km2,预计储量约3×108m3。勘探阶段施工的1个水文孔,当钻进到延安组第二段时,孔内有煤成气逸出,气量不大,导管引出点燃后火焰呈淡蓝色,火苗短而弱,30~40cm。分2次采集气体样品进行了化验测试,第一次测试结果,氧含量6.31%,氮含量41.69%,二氧化碳含量0.16%,甲烷含量51.27%,乙烷含量0.37%,丙烷含量0.20%;第二次测试结果,氧含量0.25%,氮含量13.54%,二氧化碳含量0.06%,甲烷含量85.06%,乙烷含量1.09%。2004年5月20~21日对孔内气体压力进行了测量,采用0.6MPa压力表,每30分钟测量一次,其值介于0.05~0.145MPa之间。另有1个孔钻进到三叠系时,天然气喷出,导管引出,火焰高达1m。
焦坪矿区:焦坪矿区位于陕西省铜川市耀州区和印台区境内,距铜川市约70km,矿区南北长26.5km,东西宽3.84km,含煤面积103.1km2。现由陈家山、下石节和玉华煤矿开采。矿区含煤地层为侏罗系中统延安组,厚度105~147m。主采4#-2煤层和局部可采的3#-2煤层。4#-2煤层属全区可采,煤层倾角2°~5°,厚度一般6~14m,平均约10m。靠近煤层底板,普遍发育1~3m的劣质煤。煤层结构复杂,一般含矸2~3层,为炭质泥岩或泥岩,夹矸总厚度为0.1~0.5m。煤层直接顶为粉砂岩,厚度2~6m;老顶为中、粗粒砂岩,厚度10m左右;底板为根土岩及花斑泥岩,遇水极易膨胀,厚度4~12m。矿区4#-2煤层赋存较稳定,构造及水文地质条件简单。3#-2煤层仅局部可采(分布于下石节煤矿,现未开采),煤层厚度一般4~6m,平均厚度5m。煤质特征是,原煤灰分产率15%,全硫含量小于1%,发热量25~32MJ/kg。矿区三矿属高瓦斯矿井,煤层属极易自燃煤层,发火期3~6个月,最短24天。由于开采中煤、油、气共生,所以焦坪矿区开采地质条件既特殊,又十分复杂。2006年在该矿区转角勘查区钻探施工时,遇到井喷,喷出气体以二氧化碳气为主。
彬长矿区:位于彬县及长武县境内,彬长规划矿区东西长70km,南北宽25km,详查区面积913km2。矿区地层总体为一倾向北西—北北西的平缓单斜,在单斜背景上有少量方向单一的宽缓褶曲,地层倾角小于9°,构造简单。含煤地层为侏罗系延安组,4#煤为主采煤层,位于延安组第一段的中部,厚度0.15~43.87m,平均10.64m。4#煤为本区主要气源层,最大埋藏深度700m,结构简单,厚度大,分布面积广,可采面积达577.39km2。煤层气与成煤环境、煤化程度、煤厚、沉积构造及围岩性质等关系密切。彬长矿区4#煤层气分带呈南北展布,即矿区东西部大面积范围内为煤层气风化带(CO2-N2带)。中部为N2-CH4带,局部地段为CH4带。煤层埋藏深度、煤变质程度、镜质组含量、煤层的顶、底板泥岩厚度与煤层气含量呈正相关关系。在顶、底板泥岩厚度>4m时,其甲烷含量>2.5mL/g;当泥岩厚度<4m,其甲烷含量<2.5mL/g。
0.1.3 煤层气赋存规律
研究表明,煤层中甲烷含量与煤层埋深、上覆基岩厚度等呈正相关关系(图0.3,图0.4),在渭北石炭二叠纪煤田,煤层瓦斯含量不仅受控于煤层埋深,同时也受控于地质构和煤层厚度。
图0.3 煤层瓦斯含量与煤层埋深关系
(据闫江伟等,2008)
图0.4 煤层瓦斯含量与上覆基岩厚度关系
(据闫江伟等,2008)
煤层气含量与构造的关系:一般在张性断裂发育的地区,煤层气含量低,如蒲白矿区杜康沟逆断层以南,有数条断距在100~300m的较大的正断层,呈北东向斜交于杜康沟逆断层之上,此处煤层气含量明显偏低。另外,在铜川矿区和澄合矿区边浅部以及韩城矿区的边浅部和南区,张性断裂也比较发育,因此,这些区域甲烷浓度和含量均较低。褶皱构造较发育的地区,有利于煤层气的局部富集,一般向斜轴部受挤压,孔隙少,吸附甲烷含量较背斜低,但易于保存;背斜轴部受到拉伸,裂隙、孔隙较发育,当顶板为泥质岩石时,甲烷含量高,当顶板为砂质或脆性岩石时,甲烷易于通过张裂隙散失,甲烷含量低。
甲烷含量与煤层埋深的关系:从渭北煤田四个矿区来看,浅部基本上属于瓦斯风化带,如铜川、蒲白、澄合三个矿区,埋深300m以浅,煤层气组分以N2为主,甲烷含量一般都小于4mL/g。各可采煤层甲烷含量>4m3/t的分布区,韩城、澄合矿区多在煤层埋深300m以深,蒲白、铜川矿区多在400m以深。而韩城矿区,煤层埋深在1000m左右时,甲烷含量已达到19.99m3/t。甲烷含量随深度增加而增大,在本煤田中表现极为明显。
甲烷含量与煤层厚度的关系:一般煤层厚度越大,生、储气越多,甲烷含量就高。从煤田中各可采煤层所采瓦斯煤样统计分析,在正常情况下,同一煤层,深度相近时一般煤层厚的地区甲烷量较高。
咨询一下,煤化工用的煤,还有最近听说的煤制乙醇,用的是什么煤?是电煤吗?
煤化工煤的种类较多,焦煤、肥煤、贫煤都可以。煤制乙醇目前大部分用的是焦炉制气,使用的是气肥煤。
陕西彬长矿区煤层瓦斯灾害与对策
王兴 杨文清
(陕西省煤田地质局186队 西安市 710054)
作者简介:王兴,1961年生,男,西安高陵人,1982年毕业于西安矿业学院,高级工程师,陕西省煤田地质局一八六队总工程师,西安能源研究会理事,西安市水资源专家顾问组专家。
摘要 本文试图利用已有的地质成果,对陕西彬长矿区煤层开采中的瓦斯问题进行讨论。就影响矿区建设的煤层瓦斯富集规律进行分析,提出先期抽排的可行性和抽排工艺,为煤炭开发中降低瓦斯含量、减少灾害发生找寻新的途径。
关键词 彬长矿区 瓦斯灾害 对策
Coal Gas Disaster and Ploys in Binchang Coalmine,Shaanxi Province
Wang Xing,Yang Wenqing
(Shanxi Bureau of Coal field Geology,Xi'an City 710054)
Abstact:Based on available geological data,the article discussed that the coal gas problems in coal mining in Binchang coal mine of Shaanxi.The author analyzed the accumulation laws of coal gas influencing construction of coal mines and pointed out the feasibility and technology of advance exploitation of coal gas,which will develop a new way to reduce gas content of coal and risk of coal gas disaster.
Keywords:Binchang coalmine;gas disaster;ploys
陕西彬长矿区至2005年年底,已有下沟、火石咀、水帘等煤矿生产,另有大佛寺、亭南煤矿在建,现有各生产矿井均属于高沼气矿井,亦曾发生过瓦斯突出。水帘煤矿1980、1985年曾发生过两次瓦斯突出,前次瓦斯突出后,咸阳矿山救护队在掘进煤巷中测定瓦斯相对涌出量达34.4m3/t·d(日产原煤200t左右),后一次测定混合气体中瓦斯含量已超过10%。1990年9月矿山救护队测定,瓦斯相对涌出量为9.18m3/t·d(日产原煤463 t左右);火石嘴煤矿1986年4月19日,瓦斯顺采煤工作面煤层裂隙泄出,瓦斯相对涌出量为18.5m3/t·d;1987年5月5日,虎伸沟村办小煤矿发生瓦斯突出,矿山救护队测定混合气体中瓦斯含量已超过10%。几个矿井正常生产时,工作面电钻炮眼内偶尔可听见“嘶嘶”的瓦斯喷出声。
1 煤层气富集规律
矿区勘查阶段,钻孔中采样主要采用解吸法及集气式,共采集煤层气样品240个,其中4号煤层瓦斯样170多个,另外还有顶、底板样、4上煤层样以及生产矿井样等。样品有效控制深度311.96m(D1孔)~885.40m(207孔),甲烷成分0.32%~95.26%(D33孔),甲烷含量0.01~6.29mL/g,daf(D32 孔)。本区煤层气为干气,所有样品测试结果,重烃含量均小于5%。煤层气含量随着埋藏深度加深而增大,其变化梯度为煤层埋深增加54.18m含量增加1mL/g,daf。甲烷含量随着甲烷浓度的增高而增加。其赋存规律受诸多地质因素控制,与成煤环境、煤化程度、煤层厚度、沉积构造及围岩性质等关系密切,构成了本区煤层气含量的分布格局。其成分在横向上的分带表现为南北向,即矿区东、西部为氧化(CO2-N2)带,中部为N2-CH4带或甲烷(CH4)带。南北向以路家小灵台背斜鞍部的CO2-N2带将中部地区分为南、北两部分,南部大佛寺向斜区煤层气相对富集,最高可达6.29mL/g,daf(D32孔),一般都在3mL/g,daf以上,北部仅在雅店背斜鞍部有甲烷富集带,最高可达5.71mL/g,daf(214孔)。值得注意的是,上述数值均为钻孔中采样测试值,由于自煤层原位切割、提钻至井口,打开采煤器后采样、装罐需要几十分钟时间,所测得的数据相对较低,但由于勘查方法所限,目前尚无可靠的换算方法来得到准确的数据。因此,在应用上述数据时,应充分考虑到其误差。
本区中侏罗世延安早期基底隆起比较发育,如矿区北部的七里铺-西坡隆起及南部的两亭-太峪隆起等,其间尚有次级隆起发育。矿区南部在近EW及NEE 向基底隆起背景之上迭加有近SN 向构造,使其呈古垄岗与洼地地貌,具有一定的等间距性,也正是由于这些古隆岗的存在,为煤层和煤层气的形成提供了充足的物源区。成煤前期构造,形成了煤系基底,控制了煤系地层及煤层的沉积厚度即气源岩的厚度分布,背斜部位沉积薄或无沉积,向斜部位沉积厚,为生成煤层气提供了物质基础;至延安中晚期地壳大部已被夷平,多数基底隆起消失,煤层亦不甚发育。矿区主体由一系列NEE 向排列的孟村、南玉子、大佛寺及景村等次级坳陷组成,成为煤田中部次级坳陷中规模最大、赋煤最好的地区之一;两亭-太峪隆起以南成煤环境变化大,煤系地层及煤层均不稳定[1]。成煤构造和后期改造作用使隆起与坳陷具有长期的继承性,煤层上部沉积了一定厚度的盖层物质,为煤层气的储积提供了有利条件。
矿区4煤层底板标高在南部的彬县背斜北翼阴山煤矿,最高为839.12m,最低点在西北部七里铺背斜南翼倾伏端,为143.60m(长4孔)。平均每千米下降3.0m,呈东南高、西北低之势。由于煤层气沿煤层的平均渗透性一般高于垂直煤层和岩层的渗透性,特别是在煤层上覆地层比较厚、渗透性比较差的岩层发育的情况下,煤层气向上垂直运移和排放就更为困难。火石咀煤矿4煤层的测试结果,其平均渗透率7.4mD,而垂直煤层的渗透率仅有3.7mD。这是促使煤层气沿煤层由低处向高处运移的重要因素,也是造成火石咀、水帘、阴山及虎伸沟等煤矿成为高沼气矿井的原因之一。
2 煤层气开发的工程地质条件
本区4煤层顶、底板均为一厚度较大、透气性较差的泥质岩。其孔隙度低,渗透性差,排驱压力大,表现为隔气层性质。矿区东、西部4 煤层底板泥岩比较薄,最薄在0.2~0.5m,一般为2.0m左右;北部4煤层底板泥岩最薄1.87m,一般厚3.0m,中部孟村向斜4煤层底板泥岩比较厚,最大厚度10.05m,一般在5m左右,南部的大佛寺向斜区4煤层底板泥岩最厚16.06m,一般厚度在6.0m左右。4煤层顶板泥岩亦表现为东、西部薄,一般在2.0m左右,中部较厚,一般在3~5m之间,最厚为7.40m。总体表现规律是顶、底板泥岩厚度与煤层气含量呈正相关关系。另外,在顶、底板泥岩厚度>4m 时,其甲烷含量>2.5mL/g,daf,当泥岩厚度<4m 时,其甲烷含量<2.5mL/g,daf。因此,矿区煤层气赋存规律与煤层顶、底板泥岩厚度关系密切。
另外,地下水活动对煤层气含量也有一定影响。主要表现在:地下水可驱动裂隙和孔隙中的煤层气运移;地下水可带动微溶于水的煤层气一起流动;水分子被吸附在孔隙、裂隙表面,减弱了煤层对甲烷的吸附能力;水体占据了煤层孔隙的空间,排挤了煤层中的游离甲烷。因此,地下水活动比较强烈的地区,煤层中的煤层气含量比较小。反之,地下水活动微弱的地区,煤层中的煤层气含量比较大。矿区延安组含煤地层富水性微弱,4煤层含水率1.07%~2.83%,矿井反映的煤巷几乎无水,因此,矿区地下水活动对煤层气含量无大的影响。
3 资源利用可行性及抽排工艺
从1970年代开始,我国在抚顺和焦作等矿区开展了地面钻井抽煤层气的试验。从1990年代初开始引进国外煤层气技术,但目前仍处在勘探阶段。近几年国内自营勘探和合作开发均取得较大进展。1998年中联公司在山西沁水煤田东南部开展了煤层气勘探,施工煤层气井11口,初步控制含气面积550km2。到1998年,我国已施工地面钻井201口,总进尺10万余米。部分单井产气量达1000~5000m3/d,个别井可达16000m3/d[2]。
随着近年来,油气钻井、开采技术的不断引进,低含量煤层气的开采已成为可能。对本区煤矿建设而言,降低矿井瓦斯含量,减少事故发生的方法,除了加强矿井安全设施建设外,先期抽排也十分必要。针对本区煤层厚度大、结构完整以及煤层气赋存特征,采用不同的钻井结构和布井方案,不但可以降低矿井瓦斯含量,而且,作为一种新能源的开发,还可以创造一定的经济效益。
煤层气开采过程包括钻井、完井、强化、测试和开采等工艺。钻井工艺包括煤矿采空区钻井、采掘面水平钻井和采前地面垂直钻井。完井方式包括裸眼完井、套管完井和混合完井,这几种钻井工艺均适合于本区,但不同的构造部位、煤层分布特征有不同的工艺。强化是针对大多数煤层渗透率低,仅靠井眼圆柱侧面积作为出气面积难以达到理想效果而采取的入工强化增产措施,包括煤层水力压裂、打水平排泄孔和洞穴应力释放法等工艺。矿区煤层气储层压力较低,需要入工升举,抽出煤层中的水,使产层压力降低后才能产气[3]。同时,应注意到本区煤层气含量的不均一性,即在煤层裂隙发育地带,煤层气相对富集。因此,选择合理的布井方案,也十分重要。
参考文献
[1]王兴.2003.陕西黄陇侏罗纪煤田优质富煤带及其构造因素[A].见煤田地质可持续发展研究.西安:陕西科学技术出版杜
[2]张铁岗.2001.矿井瓦斯综合治理技术[M].北京:煤炭工业出版杜
[3]乌效鸣.1997.煤层气井水力压裂计算原理及应用[M].武汉:中国地质大学出版杜
[4]李明朝,张伍侪.1990.中国主要煤田的浅层煤成气[M].北京:科学出版杜
[5]钟玲文,张新民.1990(4).煤的吸附能力与其煤化程度和煤岩组成间的关系[J].煤田地质与勘探