山西沁水煤田东部煤质特征研究

山西省沁城煤矿奥灰水水文地质特征及突水因素分析1 基本概况山西省沁城煤矿位于山西省沁水煤田的南部，沁水县城东部，龙港镇李家山—西庄村一带，行政区划隶属于山西省晋城市沁水县龙港镇管辖。

批准开采2号、3号、15号煤层，2生产规模90万吨/年，矿区面积18.835km。

本次勘探完成施工3个水文孔，3个钻孔均进行抽水试验，共抽水11层次。

2 勘探区地层地表出露有二叠系上统上石盒子组二、三段、石千峰组等地层、第四系松散沉积物在本区大面积分布。

3 抽水试验本次勘探完成施工3个水文孔，3个钻孔均进行抽水试验，共抽水11层次。

主要针对奥灰水进行抽水试验。

水试验设备采用深井潜水泵，水位测量采用电测水位计，涌水量测量采用三角堰板法。

4 区域奥灰水特征井田所在区域位于沁水煤田西南部，延河泉域岩溶水系统的北部，总体上属于下河泉群子系统的西北部岩溶水滞留区。

延河泉是山西省较大的岩溶泉之一，泉口位于阳城县东冶乡延河村北沁河西岸，出露层位奥陶系中统上马家3沟组，1982—1989年平均流量3.39m/s。

泉口出露标高463.33m。

从补给、径流到排泄，延河泉域是一个完整的岩溶水系统。

中奥陶统厚层石灰岩是延河泉域的主要含水层。

受地质构造的影响，泉域内地层总体倾向为：南部向北，东西两2侧向中部倾斜的储水构造，泉域总面积2990km，灰岩出露面2积1316km。

主要含水层段的岩溶裂隙较发育，富水性一般较好。

其主要补给来源为西南部大片灰岩裸露山区的大气降水补给及地表水与上部含水层中地下水通过断裂带向深部的垂向渗漏补给。

据区域岩溶水资料，井田附近岩溶水属相对滞留区，总体流向东南，与大范围的区域岩溶水汇集于沁河河谷下游阳城县八甲口附近以岩溶大泉（下河泉）形式排泄出地表。

5 矿区奥灰水特征及突水因素分析根据区内水文地质孔资料和区域岩溶水资源分布图，井田位于延河泉岩溶水系统与北部滞留区，井田在中部区域存在标高较高的水位滞留区，区内奥陶系灰岩岩溶含水层埋深486.94-515.40m，主要岩性为灰岩、泥灰岩及泥质灰岩。

沁水煤田煤层气赋存地质特征与有利区块谭龙泉【摘要】煤层气系统是一个复杂的系统,其中包含着煤层、煤层中所含有的甲烷及周围的岩石,是一个非常规性的天然气和煤层气组成、聚集的复杂系统.山西沁水煤田位于沁水盆地上,山西的沁水盆地含有十分丰富的煤层,它是一个特大型石炭—二叠纪含煤盆地,具有十分丰富的煤层气资源,具有极高的开采价值和研究价值,介绍了沁水煤田煤层气赋存地质特征和构造演变及煤层气富集的有利区块.【期刊名称】《山西建筑》【年(卷),期】2018(044)004【总页数】2页(P61-62)【关键词】沁水煤田;煤层气系统;地质特征【作者】谭龙泉【作者单位】山西省煤炭地质114勘查院,山西长治046000【正文语种】中文【中图分类】P6420 引言本文通过对盆地的地球物理特征和地质构造演化的分析，证明地质的构造条件能够影响煤层气的富集程度，通过研究表明，山西沁水盆地经过了多次的地质构造演变，最终形成现在的地质构造和煤层气蕴含之间形成紧密的关系，从构造上来看，斜部位的含气量比较高，背部的含气量比较低，而且，在断层的正中，煤层气的含量也比较低，所以，综合来看沁水盆地所含有的煤层气含量，盆地北部是煤层气蕴藏的重要部分，但是不利于煤层气的高产，在盆地的南部，既是煤层气储存比较丰富的地方，也是煤层气高产的地方，西部地区同北部一样，蕴含着比较丰富的煤层气资源，但是没有高产。

1 煤层气系统的地质和构造演变过程煤层气是一个比较复杂的系统，它是自身附着在煤层中的，所以，可以说煤层气系统是一个独特的油气系统，当然，在其形成和蕴藏过程中会受到各种各样的影响因素。

有相关的研究表明，地质构造条件、煤层的埋深、煤阶、煤层的厚度以及含气量、渗透度、煤储层压力等等这些地球物理因素都与煤层气的形成和蕴藏有紧密关系。

但是这些因素中，对煤层气形成和蕴藏最重要和最直接的因素是地质的构造作用，它不仅能够控制煤盆地和煤地层的形成过程，而且还能够影响着煤层气的形成、聚集、封存和高产情况。

１地质概况华夏系坳陷控制了中上石炭统的沉积，海陆交互相含煤岩系本溪组、太原组平行不整合于中奥陶统之上。

二叠纪阴山构造带隆起，海水退出，转化为过渡相的山西组含煤沉积。

煤系地层平均总厚２００ｍ。

二叠系石盒子组、石千峰组为煤系主要盖层，厚５００～１５００ｍ。

印支运动本区再度隆起，燕山中期成生了太行山、太岳山经向构造体系，与南北端的降县—驾岭、阳曲—盂县纬向构造带联合控制，形成当今的沁水盆地。

喜山期上新世成生晋中、临汾盆地，第三系红土和第四系黄土角度不整合于晚古生代各地层之上，最厚可达４０００ｍ［１］。

沁水盆地现今构造面貌为一近南北向的大型复式向斜，次级褶曲发育。

南部和北部以近南北向褶曲为主，局部为近东西、北东和弧形走向的褶皱；中部则以北北东向褶皱发育为特点。

断裂以北东、北北东和北东东向高角度正断层为主，集中分布于盆地西北部、西南部及东南部边缘。

２煤层气地质条件评价２．１煤层埋深煤层埋深或者上覆地层有效厚度是控制沁水盆地煤层含气量的主要因素之一，其控制作用表现为随上覆有效厚度增大，含气量增高［２］。

区内太原组、山西组煤层埋深受环形向斜构造盆地和局部新生代断陷控制，埋深由边缘露头向盆地中部增大，石炭系底埋深０～５０００ｍ。

其中西北部平遥、祁县、太谷一带的晋中断陷，煤层埋深达２０００～５０００ｍ，是埋深最大的地区；沁县一带是向斜轴部，煤层埋深约２０００ｍ。

埋深小于１０００ｍ区域分布于盆地边部，分布面积１４７５０ｋｍ２，占总含煤面积的５２％，以太原—阳泉、襄垣—长治、沁水—阳城和沁源—安泽四个地区面积较大。

埋深１０００～２０００ｍ含煤带呈环带状分布于前两者之间，面积９９５０ｋｍ２，占总含煤面积的３５％，以中南部和东北部分布面积较大。

２．２煤层厚度石炭系太原组和二叠系山西组是沁水盆地的主含煤组，共含煤６～ｌｌ层，单层厚度大于０．５ｍ，且分布稳定，太原组有八、九、十五煤层，累厚３～ｌ０ｍ，其中北部阳泉、昔阳、太原西山、榆次及东部和顺、左权一带最厚，累厚一般大于７ｍ，中部及南部一般５ｍ左右；山西组有二、三煤层，累厚２～６ｍ，东南部潞安、安泽、高平、屯留和北部清徐、太原西山厚度较大，一般４～６ｍ，其它地区较薄，厚２～４ｍ。

山西沁水煤层气田地质特征沁水煤层气田地质特征1 自然地理环境沁水煤层气田位于沁水盆地南部北纬36°以南，行政区划隶属于省市，包括、高平、沁水、阳城等县市。

区地形为丘陵山地，沟谷发育，切割较深,地面海拔580m～1300m。

较大的河流为沁河，其它有固县河等支流常年有水，大多汇入沁河。

气候为大陆性气候，昼夜温差较大。

2 构造特征里必区地形为山地地形，地表条件复杂，山体陡峭，沟谷切割，基岩出露，地表高差大，海拔高度700-1200m，总体构造形态为一北西倾斜坡带,地层平缓，地层倾角一般2°～7°，平均4°。

断层不发育，断距大于20m的断层仅在西南部分布，主要有寺头断层以及与之伴生的次一级断层，呈一组北东向—东西向正断层组成的弧形断裂带。

区低缓、平行褶皱普遍发育，呈近南北和北北东向，褶皱的面积和幅度都很小，背斜幅度一般小于50m，延伸长度5km～10km，呈典型的长轴线性褶皱。

3 含煤层简况沁水区块地层由老至新包括下古生界奥系中统峰峰组(O2f)、上古生界石炭系中统组(C2b)、上统组(C3t)、二叠系下统组(P1s)、下石盒子组(P1x)、上统上石盒子组(P2s)、石千峰组(P2sh)、中生界三叠系T、新生界第三系(N)、第四系(Q)，其中主要含煤地层石炭系上统组和二叠系下统组，在盆地广泛分布，是本区煤层气勘探主要目的层。

组：为三角洲沉积，一般有三角洲前缘河口砂坝、支流间湾逐渐过渡到三角洲平原相。

地层厚度8m～90m，一般60m左右，岩性为灰、深灰色砂泥岩互层夹煤层。

本组一般含煤2层～4层，自上而下编号为1#～4#，其中3#煤单层厚度大，全区分布稳定，总体具有东北厚西南薄的趋势，为组主要煤层。

沁水地区为3#煤层发育区，厚度3m～8m，局部夹炭质泥岩和泥岩夹矸1～2层。

3#煤层顶板岩性主要为泥岩、粉砂质泥岩，底板主要为粉砂岩和泥岩。

泥岩作为煤层顶、底板封盖层有利于煤层气的保存和集聚。

收稿日期：2012－11－07作者简介：徐秀军（1982－），男，山西省大同市人，本科毕业，助理工程师，现在长治市高原综合勘探工程有限公司工作。

沁水盆地东南部边缘壶关段煤层露天开采条件分析徐秀军1杨晓东2（1．长治市高原综合勘探工程有限公司，山西长治046011；2．山东省第七地质矿产勘查院，山东临沂276000）摘要：沁水盆地主要含煤地层为石炭系太原组、二叠系山西组地层，其中盆地东南部边缘壶关段煤系地层剥蚀严重，煤层埋深较浅，笔者通过近几年在该区的勘探成果，结合前人的研究成果，以该区域的东井岭煤业为代表，对沁水盆地壶关段煤层的露天开采条件作一简单分析。

关键词：沁水盆地；东井岭煤业；15号煤层；露天开采doi ：10．3969/j．issn．1008－0155．2013．01．042中图分类号：F403．7；TD824文献标志码：B文章编号：1008－0155（2013）01－0075－021前言山西煤炭运销集团东井岭煤业有限公司位于沁水盆地东南部边缘，隶属长治市壶关县管辖，矿区内煤系地层剥蚀严重，山西组及以上地层已经全部剥蚀，部分区域太原组、本溪组及奥陶系峰峰组上部已经剥蚀。

现含煤地层主要为太原组地层，主要可采煤层为太原组底部15号煤层，煤层厚度1．61－6．38m ，平均4．22m ，埋深11．65－110．00m 平均埋深47．78m ，由于煤层埋深较浅，小窑破坏严重，井工开采难度较大，可进行露天开采。

2矿田地质2．1地层矿田内赋存地层主要为奥陶系中统峰峰组（O 2f ）、石炭系中统本溪组（C 2b ）及石炭系上统太原组（C 3t ）、第四系上更新统（Q 2+3）地层。

：2．1．1．奥陶系中统峰峰组（O 2f ）为含煤地层基底，厚138．42m ，为一套碳酸盐岩沉积地层。

岩性上部为灰－深灰色巨厚层状隐晶质灰岩，局部岩溶、裂隙被方解石充填；下部为灰色、深灰色灰岩、泥灰岩、角砾状灰岩，中间夹浅灰色、灰白色白云质灰岩、泥质白云岩，具变形层理、波状层理。

图1沁水煤田地质图1.中侏罗统2.三叠系 3.二叠系石盒子组、石千峰组4.石炭、二叠系山西组5.上元古界、奥陶系6.下元古界、太古界7.复向斜轴8.短轴背斜9.短轴向斜10.断层作者简介:朱峰男56岁1966年毕业于北京矿高级工程师煤田地质总工程师收稿日期1998-08-17编辑葛晓云沁水煤田为我国煤炭工业的重要基地之一,其面积达31738.12km 2(图1),截止1993年,探明煤炭储量达825.93亿t,预测资源量2377.49亿t,煤炭总量达3203.42亿t 。

煤田内已建成阳泉、晋城、潞安三大国有(统配)矿务局,年产煤炭3700@104t 左右;地方、集体、个体开采的煤矿较多,年产量近5000@104t 。

各矿务局在采煤的同时,对瓦斯的抽放积累了丰富的经验,其中阳泉矿务局10对生产矿井中已建有8座瓦斯抽放站,该局瓦斯资源量以现有产量计算约4亿km 3/a,利用量仅1亿km 3。

因此,沁水盆地的煤层气具有很大的开发价值和广阔的利用前景。

1煤类分布及变质规律沁水煤田煤层厚度大,分布较稳定。

煤的变质程度普遍较高,煤级均在肥煤以上,主要为高级烟煤(焦煤、瘦煤、贫煤)及无烟煤。

在煤田北部,煤类主要为1号无烟煤及贫煤(图2),煤田南部主要为无烟煤和贫煤,局部为2号无烟煤。

煤田东部以瘦煤、贫煤为主,偶见1号无烟及少量的焦煤。

以屯留为例:3煤洗煤挥发份为7.89%~13.15%,一般为10.98%;H 为3.96%~4.69%,平均为4.23%;煤类可划分贫煤及瘦煤,区内大部分为瘦煤,仅在西部(煤田深部)为贫煤。

摘要沁水煤田具有丰富的煤层气资源。

其一是煤炭资源量大,达3203.42亿t ,二是各矿务局对瓦斯的抽放积累了丰富的经验。

因此,该煤田的煤层气具有广阔的利用前景。

从地质学和煤类分布的角度出发,利用现有的各种煤层气资料,预测煤田煤层气的资源量,并划分四个区分别论述其开发前景。

关键词煤层气分布开发前景沁水煤田山西沁水煤田煤层气分布特征与开发前景分析朱峰(山西煤田地质局太原030006)第11卷第2期中国煤田地质Vol.11NO.21999年6月COAL GEOLOGY OF CH INAJun.19992期33朱峰:山西沁水煤田煤层气分布特征与开发前景分析图2沁水盆地C )P 煤阶分布图3沁水盆地煤层气资源量计算愉段及单元划分图煤田西部沁源一带以焦煤、瘦煤、贫煤为主,由西向东呈带状分布。

沁水煤田含煤面积30500.1KM2，资源量3316.5亿吨,区内产量10530万吨，属于统配矿的有阳泉、潞安、晋城矿务局，其产量分别为：1634.31、1283.6、 967万吨。

以无烟煤和半无烟煤为主，瘦煤和焦煤次之。

知名品牌有晋城无烟煤和阳泉无烟煤，是山西省仅次于大同煤、平朔煤的第三大出口产品。

但是近年来国外受到越南鸿基煤、国内受到宁夏无烟煤的冲击。

就其质量及成本来看，晋城与阳泉煤处于劣势。

加上世界无烟煤市场的萎缩，这二个品种也将逐年萎缩。

该煤田东南部的长治市内的瘦煤，作为高炉喷吹用煤曾有过一段出口的经历。

该煤种低硫、低灰、高灰熔点、可磨性较好。

近年来的萎缩，除一些国家喜欢采用高挥发分喷吹煤的原因外，更主要的可能是体制及经营管理上的问题。

该煤田内最有出口潜力的是该煤田西南部的沁源、古县一带的低挥发分强粘结性焦煤。

该焦煤资源面积约200KM2，煤层厚度0.8-3米，现有矿井约50个(全部是地方小矿)。

年产量为450万吨左右。

作为低灰、低硫、低挥发分、强粘结性焦煤，该煤种必将成为山西进入国际市场的一个名牌产品。

主要矿区及详情如下：霍东矿区阳泉矿区晋城矿区寿阳矿区和顺矿区襄垣矿区潞安矿区高平矿区长治矿区大同煤田含煤面积1781.3KM2，资源量341.8亿吨.区内产量9000万吨左右，以动力煤为主，是山西生产出口煤最多的煤田。

主要品种为大同动力煤但是，随着与之相似的国内陕西神府煤田、内蒙古东胜煤田的开发及神华铁路的建设、国外印度尼西亚及南非出口动力煤的迅速发展，大同煤田事实上已失去竞争力，未来将处于逐年退缩的境地。

大同煤田目前以生产侏罗纪煤为主,现有大同矿务局煤矿15个,年产量3500万吨左右;地市营煤矿7个年产量450余万吨;乡镇等煤矿产量近3700余万吨.侏罗纪煤现仅有保有储量58.8亿吨.按现有产量仅可开采20余年.因此,开发下部石炭-二迭纪煤田以迫在眉睫.下部石炭-二迭纪煤田保有储量282.1亿吨,年产量1200万吨左右,大部分资源尚未利用.主要矿区及详情如下：大同矿区宁武煤田煤田面积3087 KM2，资源量974.34亿吨.区内产量3700余万吨，其中平朔露天矿1160.4万吨,轩岗矿务局230万吨,其余为地方煤矿,区内以动力煤为主，出口煤量仅次于大同煤田,主要出口品种为平朔洗动力煤.平朔露天煤矿建矿之初即立足于国际市场，其煤质特点是具有较高的灰熔点，较稳定的质量及供货能力。