摘 要：現(xiàn)階段，六盤水煤田多個(gè)區(qū)域的煤層氣開(kāi)發(fā)技術(shù)，已經(jīng)取得了新的研究進(jìn)展。六盤水煤田研究區(qū)，主要集中在煤層氣聚集單位。由于該區(qū)域存在單煤層厚度薄頂、板頂層板封閉性好、煤層氣含量高等諸多的優(yōu)勢(shì)，從而使煤氣層資源、構(gòu)造、深度勘測(cè)等各個(gè)方面存在差異。對(duì)此，六盤水煤田企業(yè)應(yīng)對(duì)各個(gè)煤層開(kāi)發(fā)地質(zhì)的共性和差異做出細(xì)致化研究，并依據(jù)資源條件、水土條件作為基礎(chǔ)，對(duì)六盤水地區(qū)的地質(zhì)條件做出研究和分析。

　　關(guān)鍵詞：煤層氣 地質(zhì)特征 六盤水煤田

　　《地球科學(xué)》(月刊)創(chuàng)刊于1990年，由中國(guó)地質(zhì)大學(xué)主辦，是中國(guó)自然科學(xué)核心期刊，以反映我國(guó)地球科學(xué)領(lǐng)域最新的高水平的基礎(chǔ)地質(zhì)、應(yīng)用地質(zhì)、資源與環(huán)境地質(zhì)及地學(xué)工程技術(shù)科研成果為主要任務(wù).

　　在我國(guó)南方六盤水煤田區(qū)域的煤層氣資源較為豐富。但是，煤層氣聚集單元分布位置不均勻，以及在開(kāi)采技術(shù)上沿用傳統(tǒng)技術(shù)，限制了煤田開(kāi)發(fā)的基本需求。伴隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷完善，六盤水地區(qū)已經(jīng)取得了煤層氣開(kāi)發(fā)地質(zhì)的相應(yīng)成果，同時(shí)也引起國(guó)內(nèi)外研究學(xué)者的廣泛關(guān)注。因此，政府部門將六盤水煤田煤氣頭地質(zhì)特征作為研究基礎(chǔ)，努力將六盤水地區(qū)建成南方煤層氣開(kāi)采的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，以滿足國(guó)家對(duì)煤層氣資源的需求。

　　1 簡(jiǎn)要概述六盤水煤田煤層氣研究區(qū)的發(fā)展現(xiàn)狀

　　1.1 論述六盤水含煤地質(zhì)的研究背景

　　六盤水煤田位于我國(guó)貴州地區(qū)，而且該地區(qū)的地質(zhì)特征主要表現(xiàn)為石灰系、二疊系、三疊系等，其他的地質(zhì)特征分布較少。自古以來(lái)，六盤水煤田具備的煤層氣含量較為豐富，而且將其稱為“西南煤海”“江南煤都”等，同時(shí)該地區(qū)也是長(zhǎng)江以南規(guī)模和產(chǎn)量最大的煤炭場(chǎng)址。根據(jù)六盤水地區(qū)的地質(zhì)條件，在煤田內(nèi)會(huì)表現(xiàn)出古老地層，如侏羅系、白堊系等。在六盤水地區(qū)存在含煤地層有中二疊統(tǒng)梁山組、上二疊統(tǒng)峨眉山玄武巖組含煤段，龍?zhí)督M、長(zhǎng)興組及上三疊統(tǒng)火把沖組，其中以上二疊統(tǒng)龍?zhí)督M、長(zhǎng)興組等地質(zhì)特征的煤層儲(chǔ)量資源豐富。對(duì)整個(gè)六盤水?dāng)?shù)值的研究調(diào)查分析，煤田占據(jù)面積約15977.81km2，其中二疊統(tǒng)含煤地層面積為1372.33km2，占整個(gè)煤田面積的8.59%。

　　1.2 論述六盤水煤田煤層氣的聚集單位劃分條件

　　六盤水煤田煤層氣聚集單位的主要?jiǎng)澐忠罁?jù)是，根據(jù)煤層氣單元和地質(zhì)條件進(jìn)行劃分。自古以來(lái)，在地殼運(yùn)動(dòng)的作用下，六盤水煤田地區(qū)經(jīng)歷了較多的地殼擠壓變形運(yùn)動(dòng)。特別是經(jīng)過(guò)燕山地殼運(yùn)動(dòng)之后，會(huì)受到來(lái)自不同經(jīng)緯度的反向作用力，進(jìn)而形成不同規(guī)模的沖斷層。除此之外，煤層氣聚集單位的形成也與喜馬拉雅期盆地的擠壓作用有關(guān)，繼而使二疊統(tǒng)含煤系地區(qū)出現(xiàn)消失問(wèn)題，進(jìn)一步導(dǎo)致大型向斜地質(zhì)或復(fù)向斜地質(zhì)，成為該地區(qū)主要的地質(zhì)條件。由于上二疊層煤層氣，主要保存在含煤向斜構(gòu)造單元中，并集中在沉積地質(zhì)等一些相似的區(qū)域內(nèi)。綜上對(duì)煤層氣具體單位的研究，也是六盤水地區(qū)研究學(xué)者需要重點(diǎn)研究的地質(zhì)因素[2]。

　　2 針對(duì)于六盤水煤田煤層氣地質(zhì)資源和開(kāi)發(fā)特征的研究分析

　　2.1 簡(jiǎn)要論述六盤水煤田煤層氣地質(zhì)開(kāi)發(fā)的共性特征

　　六盤水煤田地質(zhì)條件在構(gòu)型特征上分析，由于研究區(qū)存在不同煤層氣聚集單位，而且在特征上主要表現(xiàn)為單層煤厚度薄頂板、頂層板封密性好、含氣量高等開(kāi)采優(yōu)勢(shì)。另外，煙煤氣頂板巖柱地質(zhì)，在調(diào)查過(guò)程中發(fā)現(xiàn)主要以密閉性良好作為開(kāi)采條件，而且具有單薄層基巖的特點(diǎn)，可以使泥巖的突破力較大。為了滿足突破性好、封閉性好等特點(diǎn)，需要進(jìn)一步防止煤層氣從煤層往外泄露。除此之外，煤層結(jié)構(gòu)的吸附能力較強(qiáng)，含氣性較高。這也就說(shuō)明煤層含氣量與埋藏深度存在正比例關(guān)系。

　　現(xiàn)階段，六盤水地質(zhì)受控于晚古時(shí)期的地質(zhì)演化，同時(shí)該地區(qū)屬于中高壓力地殼活動(dòng)區(qū)域，而且和其它他周圍的煤田存在差異。在水平應(yīng)力的勘測(cè)數(shù)據(jù)上分析，最小的水平主應(yīng)力為16.58MPa左右，最大的水平主應(yīng)力為22.58 MPa左右。且水平主應(yīng)力會(huì)根據(jù)深度而逐漸增大。在高數(shù)值的地應(yīng)力作用下，會(huì)對(duì)上二疊統(tǒng)煤層地質(zhì)條件造成影響，進(jìn)而限制該研究區(qū)的煤田地質(zhì)發(fā)育。其主要表現(xiàn)為碎裂結(jié)構(gòu)。

　　六盤水煤田煤層氣在擠壓的作用下，出現(xiàn)了明顯的應(yīng)力封閉性特征。而且煤田煤層氣出現(xiàn)超壓頻繁的現(xiàn)狀，平均壓力數(shù)字可以達(dá)到1.4左右，明顯高于上部的平均壓力數(shù)值。由于儲(chǔ)層壓力是地表能量的構(gòu)成部分，而且壓力數(shù)值越高，煤儲(chǔ)層流體的壓力就會(huì)越高，進(jìn)一步提高了流體滲流驅(qū)動(dòng)能力。

　　2.2 簡(jiǎn)要論述六盤水煤田煤層氣地質(zhì)開(kāi)發(fā)的差異性特征

　　六盤水煤炭種類較多，而且煤層層數(shù)和厚度差異較大。在研究區(qū)的上二疊統(tǒng)含煤巖煤礦的種類分布較為廣泛，主要種類有肥煤、焦煤、無(wú)煙煤等。根據(jù)研究區(qū)東南部的區(qū)域發(fā)現(xiàn)，則主要以高變質(zhì)的無(wú)煙煤作為主要開(kāi)采材料。一般來(lái)說(shuō)，可采煤層的厚度和層數(shù)越多，說(shuō)明該范圍內(nèi)煤層氣資源量越充足，進(jìn)一步加強(qiáng)該研究區(qū)域的經(jīng)濟(jì)開(kāi)采程度。若是不同構(gòu)造的單元，導(dǎo)致煤層層數(shù)和厚度差異較大，內(nèi)部開(kāi)采間距較小，則會(huì)造成煤層之間的壓裂問(wèn)題。

　　除此之外，煤層厚度較小，間距較大的現(xiàn)狀下，也不利于實(shí)現(xiàn)煤層氣的經(jīng)濟(jì)性開(kāi)采。從地質(zhì)評(píng)估的標(biāo)準(zhǔn)上分析，通過(guò)煤層厚度、面積含氣量等多個(gè)相關(guān)數(shù)據(jù)指標(biāo)作為評(píng)價(jià)的規(guī)范。也就說(shuō)明煤層地質(zhì)資源含量和煤層豐富度，在一定程度上為六盤水煤田煤氣層開(kāi)采奠定了基礎(chǔ)，同時(shí)也是該地區(qū)資源條件選型的重要指標(biāo)。對(duì)于煤層氣地質(zhì)區(qū)域的構(gòu)造，則會(huì)造成該煤層氣儲(chǔ)集條件差異較大。因?yàn)闃?gòu)造等因素會(huì)影響煤層氣的開(kāi)發(fā)程度，不利于后期的地質(zhì)維護(hù)和商業(yè)化開(kāi)采。為此，需要根據(jù)研究區(qū)內(nèi)不同構(gòu)造單元的復(fù)雜程度，做出具體分析。

　　3 針對(duì)于六盤水煤田煤層氣開(kāi)發(fā)地質(zhì)條件的研究策略分析

　　3.1 地質(zhì)在選型模式和思路上的研究分析

　　針對(duì)六盤水煤礦煤層氣聚集單元，需要從選型模式和研究思路上做出探究。首先，采用多層次模糊數(shù)學(xué)的研究方法進(jìn)行地質(zhì)勘測(cè);其次，在研究思路上需要明確決策系統(tǒng)的具體劃分，建立多層次的數(shù)學(xué)模型，進(jìn)而建立健全評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)體系;再次，通過(guò)數(shù)理研究的方法將該地區(qū)的具體指標(biāo)，進(jìn)行定調(diào)化處理，可以確定各項(xiàng)指標(biāo)的重要性程度，并按照計(jì)算單位的評(píng)價(jià)值，說(shuō)明煤層氣綜合開(kāi)發(fā)區(qū)的地質(zhì)選型;最后，綜合評(píng)價(jià)值越高，則表示該地區(qū)的地質(zhì)條件越好。

　　3.2 地質(zhì)研究的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系分析

　　在六盤水煤田煤層氣的評(píng)價(jià)體系標(biāo)準(zhǔn)研究中，需要遵循科學(xué)合理的原則，以保證煤層氣嚴(yán)格的評(píng)價(jià)方式。鑒于本次調(diào)查地質(zhì)條件涉及的單位較多，產(chǎn)生不同的評(píng)價(jià)地質(zhì)條件，導(dǎo)致工作差異性較大，進(jìn)而無(wú)法統(tǒng)一評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。現(xiàn)階段，在六盤水煤層氣地質(zhì)開(kāi)發(fā)階段，國(guó)內(nèi)外研究學(xué)者對(duì)該地區(qū)的煤層氣研究地質(zhì)條件已經(jīng)達(dá)成初步共識(shí)，建立該地區(qū)的地質(zhì)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，依據(jù)資源因素、保護(hù)因素、存儲(chǔ)因素等多個(gè)方面的作為系統(tǒng)指標(biāo)。為了建立經(jīng)濟(jì)可行的煤層氣項(xiàng)目，需要從多個(gè)方面考慮，僅從地質(zhì)條件方面入手遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，必須充分結(jié)合地質(zhì)條件和經(jīng)濟(jì)成本，以全局的觀念展開(kāi)地質(zhì)研究。

　　4 結(jié)語(yǔ)

　　綜上所述，對(duì)于六盤水煤田煤層氣開(kāi)發(fā)基礎(chǔ)地質(zhì)特征研究，需要根據(jù)存在的限制因素，展開(kāi)系統(tǒng)分析，特別是研究區(qū)存在不同的煤層氣聚集單位，存在資源豐富度、開(kāi)采量等方面的差異，借助層次分析法和模糊數(shù)學(xué)相互結(jié)合的方法，建立因素地質(zhì)模型，能夠?qū)Φ刭|(zhì)條件做出細(xì)致分析，從而構(gòu)建最佳地質(zhì)特征研究策略。

　　參考文獻(xiàn)

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