六盘水煤田煤层气开发基础地质特征研究

　　摘 要：现阶段，六盘水煤田多个区域的煤层气开发技术，已经取得了新的研究进展。六盘水煤田研究区，主要集中在煤层气聚集单位。由于该区域存在单煤层厚度薄顶、板顶层板封闭性好、煤层气含量高等诸多的优势，从而使煤气层资源、构造、深度勘测等各个方面存在差异。对此，六盘水煤田企业应对各个煤层开发地质的共性和差异做出细致化研究，并依据资源条件、水土条件作为基础，对六盘水地区的地质条件做出研究和分析。

　　关键词：煤层气 地质特征 六盘水煤田

　　《地球科学》(月刊)创刊于1990年，由中国地质大学主办，是中国自然科学核心期刊，以反映我国地球科学领域最新的高水平的基础地质、应用地质、资源与环境地质及地学工程技术科研成果为主要任务.

　　在我国南方六盘水煤田区域的煤层气资源较为丰富。但是，煤层气聚集单元分布位置不均匀，以及在开采技术上沿用传统技术，限制了煤田开发的基本需求。伴随着现代科学技术的不断完善，六盘水地区已经取得了煤层气开发地质的相应成果，同时也引起国内外研究学者的广泛关注。因此，政府部门将六盘水煤田煤气头地质特征作为研究基础，努力将六盘水地区建成南方煤层气开采的基础产业，以满足国家对煤层气资源的需求。

　　1 简要概述六盘水煤田煤层气研究区的发展现状

　　1.1 论述六盘水含煤地质的研究背景

　　六盘水煤田位于我国贵州地区，而且该地区的地质特征主要表现为石灰系、二叠系、三叠系等，其他的地质特征分布较少。自古以来，六盘水煤田具备的煤层气含量较为丰富，而且将其称为“西南煤海”“江南煤都”等，同时该地区也是长江以南规模和产量最大的煤炭场址。根据六盘水地区的地质条件，在煤田内会表现出古老地层，如侏罗系、白垩系等。在六盘水地区存在含煤地层有中二叠统梁山组、上二叠统峨眉山玄武岩组含煤段，龙潭组、长兴组及上三叠统火把冲组，其中以上二叠统龙潭组、长兴组等地质特征的煤层储量资源丰富。对整个六盘水数值的研究调查分析，煤田占据面积约15977.81km2，其中二叠统含煤地层面积为1372.33km2，占整个煤田面积的8.59%。

　　1.2 论述六盘水煤田煤层气的聚集单位划分条件

　　六盘水煤田煤层气聚集单位的主要划分依据是，根据煤层气单元和地质条件进行划分。自古以来，在地壳运动的作用下，六盘水煤田地区經历了较多的地壳挤压变形运动。特别是经过燕山地壳运动之后，会受到来自不同经纬度的反向作用力，进而形成不同规模的冲断层。除此之外，煤层气聚集单位的形成也与喜马拉雅期盆地的挤压作用有关，继而使二叠统含煤系地区出现消失问题，进一步导致大型向斜地质或复向斜地质，成为该地区主要的地质条件。由于上二叠层煤层气，主要保存在含煤向斜构造单元中，并集中在沉积地质等一些相似的区域内。综上对煤层气具体单位的研究，也是六盘水地区研究学者需要重点研究的地质因素[2]。

　　2 针对于六盘水煤田煤层气地质资源和开发特征的研究分析

　　2.1 简要论述六盘水煤田煤层气地质开发的共性特征

　　六盘水煤田地质条件在构型特征上分析，由于研究区存在不同煤层气聚集单位，而且在特征上主要表现为单层煤厚度薄顶板、顶层板封密性好、含气量高等开采优势。另外，烟煤气顶板岩柱地质，在调查过程中发现主要以密闭性良好作为开采条件，而且具有单薄层基岩的特点，可以使泥岩的突破力较大。为了满足突破性好、封闭性好等特点，需要进一步防止煤层气从煤层往外泄露。除此之外，煤层结构的吸附能力较强，含气性较高。这也就说明煤层含气量与埋藏深度存在正比例关系。

　　现阶段，六盘水地质受控于晚古时期的地质演化，同时该地区属于中高压力地壳活动区域，而且和其它他周围的煤田存在差异。在水平应力的勘测数据上分析，最小的水平主应力为16.58MPa左右，最大的水平主应力为22.58 MPa左右。且水平主应力会根据深度而逐渐增大。在高数值的地应力作用下，会对上二叠统煤层地质条件造成影响，进而限制该研究区的煤田地质发育。其主要表现为碎裂结构。

　　六盘水煤田煤层气在挤压的作用下，出现了明显的应力封闭性特征。而且煤田煤层气出现超压频繁的现状，平均压力数字可以达到1.4左右，明显高于上部的平均压力数值。由于储层压力是地表能量的构成部分，而且压力数值越高，煤储层流体的压力就会越高，进一步提高了流体渗流驱动能力。

　　2.2 简要论述六盘水煤田煤层气地质开发的差异性特征

　　六盘水煤炭种类较多，而且煤层层数和厚度差异较大。在研究区的上二叠统含煤岩煤矿的种类分布较为广泛，主要种类有肥煤、焦煤、无烟煤等。根据研究区东南部的区域发现，则主要以高变质的无烟煤作为主要开采材料。一般来说，可采煤层的厚度和层数越多，说明该范围内煤层气资源量越充足，进一步加强该研究区域的经济开采程度。若是不同构造的单元，导致煤层层数和厚度差异较大，内部开采间距较小，则会造成煤层之间的压裂问题。

　　除此之外，煤层厚度较小，间距较大的现状下，也不利于实现煤层气的经济性开采。从地质评估的标准上分析，通过煤层厚度、面积含气量等多个相关数据指标作为评价的规范。也就说明煤层地质资源含量和煤层丰富度，在一定程度上为六盘水煤田煤气层开采奠定了基础，同时也是该地区资源条件选型的重要指标。对于煤层气地质区域的构造，则会造成该煤层气储集条件差异较大。因为构造等因素会影响煤层气的开发程度，不利于后期的地质维护和商业化开采。为此，需要根据研究区内不同构造单元的复杂程度，做出具体分析。

　　3 针对于六盘水煤田煤层气开发地质条件的研究策略分析

　　3.1 地质在选型模式和思路上的研究分析

　　针对六盘水煤矿煤层气聚集单元，需要从选型模式和研究思路上做出探究。首先，采用多层次模糊数学的研究方法进行地质勘测;其次，在研究思路上需要明确决策系统的具体划分，建立多层次的数学模型，进而建立健全评价标准体系;再次，通过数理研究的方法将该地区的具体指标，进行定调化处理，可以确定各项指标的重要性程度，并按照计算单位的评价值，说明煤层气综合开发区的地质选型;最后，综合评价值越高，则表示该地区的地质条件越好。

　　3.2 地质研究的评价指标体系分析

　　在六盘水煤田煤层气的评价体系标准研究中，需要遵循科学合理的原则，以保证煤层气严格的评价方式。鉴于本次调查地质条件涉及的单位较多，产生不同的评价地质条件，导致工作差异性较大，进而无法统一评价标准。现阶段，在六盘水煤层气地质开发阶段，国内外研究学者对该地区的煤层气研究地质条件已经达成初步共识，建立该地区的地质评价标准，依据资源因素、保护因素、存储因素等多个方面的作为系统指标。为了建立经济可行的煤层气项目，需要从多个方面考虑，仅从地质条件方面入手远远不够，必须充分结合地质条件和经济成本，以全局的观念展开地质研究。

　　4 结语

　　综上所述，对于六盘水煤田煤层气开发基础地质特征研究，需要根据存在的限制因素，展开系统分析，特别是研究区存在不同的煤层气聚集单位，存在资源丰富度、开采量等方面的差异，借助层次分析法和模糊数学相互结合的方法，建立因素地质模型，能够对地质条件做出细致分析，从而构建最佳地质特征研究策略。

　　参考文献

　　[1] 高为，韩忠勤，金军.六盘水煤田煤层气赋存特征及有利区评价[J].煤田地质与勘探，2018，46(5)：84-92.

　　[2] 易同生，张井，李新民.六盘水煤田盘关向斜煤层气开发地质评价[J].天然气工业，2015，27(5)：30-32.

　　[3] 罗锐，李宏伟，陈江峰.新安煤田煤层气地质特征研究[J].煤炭技术，2013，27(2)：125-127.

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文章名称： 六盘水煤田煤层气开发基础地质特征研究

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