鄂尔多斯盆地西缘韦州矿区煤层气富集特征研究

煤层气是重要的非常规地质资源,鄂尔多斯盆地西缘拥有丰富的煤层气资源,其中以韦州矿区中南部的韦三井田为典型代表。该井田位于鄂尔多斯西缘青龙山-云雾山南北向褶皱冲断带,受东西方向的挤压为主应力的影响,整体赋存于一向斜构造之内。井田因受区域沉积变质作用的影响而广泛发育煤层,含煤地层为石炭-二叠系太原组和二叠系山西组。本文提供了太原组和山西组各煤层的等值线图(包括累计厚度、煤灰分、瓦斯含量和煤层气甲烷含量),详细分析了该井田成藏规律、煤层化学性质和煤层气起源特征,论述了该井田的勘探开发潜力。太原组和山西组含煤地层均为一套厚度较大的海陆交互相含煤碎屑沉积,其成煤环境为近海的三角洲平原沼泽和海湾泻湖沼泽。其中,太原组可采煤层平均厚度13.21 m,可采含煤系数2.41%,大部分可采煤层为12、15、17、20号煤,局部可开采煤为10、14号煤;山西组含煤地层平均厚度125 m,编号煤层数4层,平均煤层累积厚度8.92 m,含煤系数7.13%,可采煤层4层为别为0、2、3、4号煤。韦三井田各可采煤层浮煤灰分产率平均为6.30%~15.04%,总平均值为9.06%,脱灰率平均为60.81%~70.11%;浮煤回收率平均为9.53%~37.52%,总平均值为27.93%。煤层瓦斯成份大部分为N_(2),成分7.44%~98.99%;CH4成分次之,占0~87.12%;CO_(2)成分占0.50%~12.92%;重烃成分低于1%。山西组煤层气赋存相对较少,而太原组0、1、2、3、4、10号煤为贫气区,12、15、17、20号煤大部分地段为低气区,局部地段为中气区。

韦州矿区太原组标志层特征及其对比意义

韦州矿区太原组含煤岩系中钙质泥岩(灰岩)成分主要为陆源碎屑石英、岩屑和方解石微晶组成,富含有机质和动物化石及碎屑。根据岩石学及古生物化石对其进行综合分析,认为钙质泥岩(灰岩)主要是海湾潟湖沉积。通过分析各层钙质泥岩(灰岩)的时空分布及物性特征,指出在本区太原组沉积厚度大、灰岩不甚发育的情况下,钙质泥岩可作为煤岩层对比可靠的标志层。

宁夏韦州矿区新发勘查区煤岩层对比

宁夏韦州矿区新发勘查区位于鄂尔多斯地块西缘拗陷带韦州向斜东翼北部,整体为一向西倾斜的单斜构造,主要含煤地层为太原组和山西组,其中太原组最大揭露厚度为480m,含煤57层,可采7层;山西组含煤20层,可采4层。采用标志层法、层间距法、煤岩性组合特征法及物性特征法多种方法对勘查区山西组和太原组进行了系统的划分和对比,认为区内十二煤、十六煤为全区可采煤层;一煤、二煤、四煤、九煤、十四煤、十七煤为大部分可采煤层;三煤、十煤、二十煤为局部可采煤层,并对含煤地层及煤层的空间展布规律进行了分析,其结果对以后生产设计具有现实意义。

宁夏韦州矿区煤变质规律及其成因分析

韦州矿区位于宁夏中南部,煤层赋存于石炭—二叠系,现已查明可供开采的煤层主要沿韦州向斜两翼展布,煤类分布见有气煤、肥煤、焦煤、瘦煤、贫煤以及无烟煤等,煤变质程度整体上呈现出向斜东翼—向斜转折端—向斜西翼逐渐增高的趋势。综合分析认为,矿区煤层在以深成变质作用为主的基础上叠加了热水变质及动力变质作用,邻近韦州向斜西翼的深大断裂以及热液活动是影响矿区煤变质程度的主要因素。

韦州矿区古河流冲刷区水文地质条件研究

韦州矿区煤系地层顶部分布有大面积的新近系古河流冲刷区,由于新近系底部砾岩层与下伏基岩强风化面含水岩组的富水性透水性较强,尤其在冲刷区地段所处的位置较低,有利于地下水汇集、储存,致使该区域地下水静储量大、水头压力高,故易发生井下突水事故,对矿井建设及煤矿开采威胁较大。本文对冲刷区的范围进行了圈定,对矿区及冲刷区水文地质条件进行了分析论述,提出了有针对性的矿井防治水建议,对煤矿建设及开采有重要的指导意义和参考价值。

韦五井田断层发育特征及其对煤层赋存的影响作用分析

韦五井田处于韦州向斜西翼北端,断层较为发育,以北北西向逆断层为主,东南部见有小规模近东西向、北东向及近北西向断层。北北西向断层落差普遍较大、延展较长,控制含煤地层的展布,导致局部地层重复或缺失。断层特点及分布情况显示本区主要遭受东西向构造应力挤压而形成近南北向的狭长断块,由西向东逆冲。