清镇市流长勘查区8、9、13号煤层瓦斯分布规律探讨

韩金平 阳 勇

(1.贵州省煤田地质局,贵州 550008;2.贵州省煤田地质局,贵州 550008)

清镇市流长勘查区8、9、13号煤层瓦斯分布规律探讨

韩金平1阳 勇2

(1.贵州省煤田地质局,贵州 550008;2.贵州省煤田地质局,贵州 550008)

本文通过收集、统计8、9、13号煤层大量瓦斯地质资料，归纳了煤层瓦斯在平面上主要为氮气—沼气带，勘查区内沼气带、氮气带有零星分布。横向上以大于10.0ml/g.r分布为主，仅在断层带附近有小于10.0ml/g.r分布，纵向上一般随着埋藏深度的增加而增加。本文从围岩、埋深及暴露程度、构造和水文地质方面分述了影响瓦斯分布规律的因素。

瓦斯 分布规律 流卡勘查区

1 概况

勘查区位于大威岭背斜北东段北西翼，总体构造形态呈单斜构造，仅在北东方向有波状起伏，略呈宽缓向斜，轴部不明显。北部产状，仅在北东方向F11、F15附近倾向呈南西向(210°～260°，一般240°)，倾角3°～20°，一般10°。勘查区地层总体倾向北西(NW)270°～350°，一般320°。主断层4条(F1、F2、F8、F9)，在勘查区内呈“X”状，大致将勘查区分割成东、南、西、北四个三角形断块。本区总体为一单斜构造，地层在走向及倾向上有一定程度的起伏变化，但地层产状比较平缓，褶皱不发育。区内虽然断层较为发育，但规律性较为明显，构造复杂程度属中等。

勘查区内出露地层有二叠系中统(P2)茅口组(P3m)、二叠系上统(P3)龙潭组(P3l)、长兴组(P3c)，下统(T1)大冶组(T1d)、安顺组(T1a)，三叠系上统(T2)关岭组(T2g)，第四系(Q)。其中龙潭组为勘查区内含煤地层。龙潭组平均厚为243.37m，含煤11～16层，一般为12层。煤层总厚，平均8.94m，含煤系数3.67%。勘查区含可采煤层4层，编号为6、8、9、13号煤层，煤层总厚平均6.40m，可采系数2.6%。

2 瓦斯成分及含量

2.1 瓦斯自燃成分

经统计，8号煤层CH4+含量为37.33%～87.13%，平均为63.55%，9号煤层CH4+含量为31.02%～88.45%，平均为73.01%，13号煤层CH4+含量为14.09%～89.77%，平均为64.27%；8号煤层N2含量为11.64%～46.64%，平均为26.26%，9号煤层N2含量为9.87%～41.31%，平均为20.39%，13号煤层N2含量为8.91%～33.17%，平均为22.00%；8号煤层CO2含量为0.50%～33.07%，平均为8.52%，9号煤层CO2含量为0.52%～48.43%，平均为4.79%，13号煤层CO2含量为0.55%～65.89%，平均为12.01%。详见表1。

2.2 瓦斯含量

8、9、13号煤层瓦斯含量见表1。从表中数据可知：8号煤层CO2平均含量1.61mL/g·daf，9号煤层CO2平均含量0.77mL/g·daf，13号煤层CO2平均含量2.15mL/g·daf；8号煤层CH4+(重烃)平均含量11.62mL/g·daf，9号煤层CH4+(重烃)平均含量12.56mL/g·daf，13号煤层CH4+(重烃)平均含量12.45mL/g·daf。四层可采煤层CH4+(重烃)平均含量均大于8mL/g·daf，总体上井田内8、9、13号煤层为富甲烷煤层。

表1 瓦斯浓度计含量分析成果统计表

图1 8号煤层瓦斯分带图

图2 9号煤层瓦斯分带图

图3 13号煤层瓦斯分带图

3 瓦斯分布规律

3.1 瓦斯在平面上的分布规律

瓦斯组成由浅至深划分为：

氮气带：CH4：0～20%，N2：80%～100%，CO2：0～20%

氮气-沼气带：CH4：20%～80%，N2：20%～80%，CO2：0～20%。

沼气带：CH4：80%～100%，N2：0～20%，CO2：0～20%。

根据瓦斯样测试结果与图1、2、3，流长勘查区内8号煤层中西小部分位于沼气带；其余部分为氮气-沼气带；勘查区内9号煤层中西部分及南部小部分位于沼气带；其余部分为氮气-沼气带；勘查区内13号煤层北部小部分位于沼气带；其余部分为氮气-沼气带；勘查区内8、13号煤层氮气带有零星分布。

3.2 瓦斯在横向上的分布规律

经统计，从现有资料分析，井田内主要可采煤层8号煤层瓦斯含量在10～20mL/g较高地区主要分布在勘查区西南部一带；可采煤层9号煤层在勘查区东北部和中部一带，瓦斯含量普遍较低；可采煤层13号勘查区中部地区瓦斯含量一般小于8mL/g，瓦斯含量相对较低，其余部分比较高，见图4、5、6。

3.3 瓦斯在纵向上的分布规律

本区煤层无瓦斯风氧化带，同一煤层随深度的增加、标高的降低，瓦斯含量有增加的趋势；标高每降低100m，可燃气体含量约增加2.44mL/g·可燃质(瓦斯增长率)；瓦斯梯度41.00m/(mL/g·可燃质)，即可燃气体每增加1mL/g·可燃质，则标高相应降低41.00m。但变化不明显；同一钻孔不同煤层的瓦斯含量变化在纵向上无明显规律可循。

4 影响瓦斯分布规律的因素

4.1 围岩

煤系上覆地层为二叠统大隆、长兴组、下三叠统大冶组、安顺组，岩性为灰岩、燧石灰岩、砂泥岩等；下伏地层为中二叠统茅口组，岩性为灰岩。上覆、下伏地层与煤系地层均未连续沉积。且8、9、13号煤层的顶板岩性一般为浅灰～深灰色粉砂岩、泥质粉砂岩、灰岩、细砂岩，偶见粉砂质泥岩。底板岩性为深灰色薄至中厚层状粉砂质泥岩、泥质粉砂岩、粉砂岩。可见8、9、13号煤层围岩岩石致密，岩层完整，裂隙不发育，阻气性及保气性较好，致使勘查区内煤层瓦斯含量较高。

图4 8号煤层瓦斯含量等值线图

图5 9号煤层瓦斯含量等值线图

图6 13号煤层瓦斯含量等值线图

4.2 埋深及暴露程度

因为本区煤层无瓦斯风氧化带，所有上覆基岩较厚，封盖条件较好，所以本勘查区内瓦斯含量较高，同时，煤层瓦斯含量与埋深有较大的影响，如303的6号煤层为589.36m，瓦斯含量为10.73mL/g·ad，在深部108钻孔6号煤层1050.16m，瓦斯含量为14.78mL/g·ad。

4.3 构造

勘查区内断层发育，位于大威岭背斜北东段北西翼，总体构造形态呈单斜构造，仅在北东方向有波状起伏，略呈宽缓向斜，轴部不明显。勘查区地层总体倾向北西(NW)。主断层4条(F1、F2、F8、F9)，在勘查区内呈“X”状，大致将勘查区分割成东、南、西、北四个三角形断块，其它断层大多是它们的次生或派生断层，以闭合断层为主，有利于瓦斯的赋存，导致井田内煤层呈富甲烷煤层，并在闭合煤层间为较高瓦斯含量分布，在张性断层间为较低瓦斯分布。如F2闭合断层附近J806孔8号煤层瓦斯含量为19.95mL/g·ad，而F1张性断层附近402孔8号煤层瓦斯含量仅为5.50mL/g·ad。

4.4 水文地质

水文地质条件是瓦斯储藏条件之一。流长勘查区内煤系上覆有厚约850m的下三叠统碳酸岩岩溶含水性，下伏为厚约500m的下二叠统茅口组碳酸岩岩溶含水性，与6煤层紧密相邻的龙潭上段约97m与13号煤层紧密相邻的龙潭组下段约75m为隔水层，煤系地层受到上、下含(隔)水层的封盖机封堵，煤层瓦斯受到高压阻止了气体逃逸而聚集，使勘查区内煤层瓦斯含量较高。

[1] 刘柱，黄培，韩金平,等.贵州省清镇市流长勘查区煤炭勘查报告[R].贵州贵阳：贵州省煤田地质局一一三队，2014.

[2] 敖春林.毕节市王家坝井田煤层气赋存特征与开发利用前景[J].中国煤田地质，2006,18(3):31-33.

(责任编辑 丁 聪)

Probe into Gas Distribution Law of No. 8, 9 and 13 Coal Seams in the Liuchang Exploration Area of Qingzhen City

HAN Jinping, YANG Yong

(Coal Mine Exploration of Guizhou Province, Guizhou 550008)

The paper concludes the distribution of CBM with the nitrogen—methane belt mainly in the plane and the methane and nitrogen belt sporadically in the exploration area by collecting and making statistics of a large quantity of gas geological data of No.8, 9 and 13 coal seams, horizontally, the CBM distribution of more than 10.0ml/g.r is taken as the main and that of less than 10.0ml/g.r only near the fault zone and vertically, CBM rising with the increase of burial depth in general. The paper states the factors affecting the gas distribution law in the aspects of surrounding rock, burial depth and degree of exposure, structure and hydrogeology.

Gas;distribution law;Liuchang exploration area

韩金平，女，研究生，地质工程师，从事煤田地质和煤层气地质勘察评价工作。