盘江矿区煤层气资源及开发前景

作者: 徐会军 王万兴(煤炭科技信息研究所，硕士，100713 北京和平里北街21)
【摘要】盘江矿区煤炭资源储量丰富，2370ｋｍ?2井田范围内，有煤炭资源477?8亿ｔ，煤层多，分布广，可采煤层总厚15～３０ｍ。向斜翼部含煤带宽缓平坦，利于煤层气的富集，煤种以中变质烟煤为主，煤层储气能力强，煤层甲烷含量为12?4～１５?０ｍ?３／t，甲烷资源总量为1092亿ｍ?３。多年来，盘江矿区一直致力甲烷抽放工作，具有良好的煤层气开发的基础条件，目前盘江矿务局已制定了一套完整的煤层气开发利用计划。本区煤层埋藏较浅，地质结构简单，煤层渗透率较高，市场条件优越，具有良好的煤层气开发前景。

１  引言
    盘江矿务局是中国500家最大工业企业之一，是贵州省重要的煤炭企业，共
有职工25000名。盘江矿务局现有5座煤矿，其中3座为瓦斯突出矿井，年产煤炭
近500万ｔ，计划到2000年产煤1000万ｔ，2010年产煤2100万ｔ，所产煤炭为低
硫、低灰、高发热量烟煤和无烟煤。盘江矿区储煤面积2370ｋｍ?２，可采煤炭
储量94?8亿ｔ，远景储量383亿ｔ，煤炭储量丰富，开发前景乐观。盘江矿区为
高瓦斯矿区，历史上曾发生过瓦斯突出事故7次，瓦斯爆炸事故1次。1995年全矿
区甲烷涌出量为15900万ｍ?３，甲烷抽放量为2800万ｍ?３，抽放率约为17?7
%。矿区煤层气储量丰富，总储量约为1092亿ｍ?３，为一中型煤层气资源区。
随着盘江矿务局煤炭生产计划(到2010年，年产煤炭2100万ｔ)的实施，甲烷抽放
、利用工作的进一步加强和提高已迫在眉睫，为了制定合理的甲烷开发利用计划
，应对盘江矿区的地质构造特点、甲烷生储特征及分布规律、目前甲烷抽放的技
术状况、水平等进行细致的研究。
2  盘江矿区地质概况及煤层气资源
2?1  矿区地质、煤层条件
    盘江矿区位于云南--贵州--桂林复向斜内，矿区内的采掘工程都是沿着
与复向斜轴近似平行的向斜翼展布，四座煤矿位于盘官向斜西翼，一座煤矿位于
土城向斜北翼。向斜翼部的开采工作沿构造线在极浅部进行，翼部地层产状平缓
，倾角为10°～３０°，翼部宽阔，使开采工作犹如在单斜构造上进行。总体来
说，矿区地质构造简单，内有大断层和小型褶曲破坏了煤层的连续性。
    盘江矿区的开采煤层形成于晚二叠纪，含煤地层龙潭组下伏晚二叠纪玄武岩
组，与之成不整合接触；上覆三叠纪飞仙官组，与之成整合接触。龙潭组包括砂
岩、粉砂岩、页岩和煤层，含煤地层由互层的砂岩、页岩、煤层、薄层粉砂岩组
成，沉积序列自上到下明显由陆相沉积为主过渡到滨海沉积，下伏玄武岩组由块
状石灰石层组成。
    含煤地层共含煤20～３０层，其中可采层10～１５层，可采煤层总厚度为15
～３０ｍ，煤层最大间距20ｍ，煤层倾角10°～３０°。
    根据我国煤质牌号分类法，盘江矿区的煤种属气煤～无烟煤，以气煤、肥煤
、气肥煤为主。根据美国ASTM分类法，近75%的煤炭储量属于中挥发性烟煤和高
挥发性烟煤。煤炭总储量中29%为炼焦煤，而69%为动力煤。
２?２  煤层气资源
２?２?１  煤层气储层特征
    盘江矿区大部分煤炭储量是中挥发性烟煤，煤层储气能力很强，在世界各国
，中挥发性烟煤是众多煤矿煤层气开发项目的选择煤种，盘江矿区煤层甲烷含量
为12?4～１５?０ｍ?３／ｔ，甲烷含量梯度为0?352～０?０８４４ｍ?３
／t／ｍ(埋深)。虽然无法取得与煤层互层的碎屑岩储气特征的有关具体参数，
但对碎屑岩的调查结果表明，这些岩石都没有硅化，裂隙还处于开裂状态，所有
这些都显示了碎屑岩有利的潜在储气特征。
２?２?２  矿区各煤层渗透率
    盘江矿区煤层渗透率为0?10～１?６５ｍｄ，该数值反映了盘江矿务局各
矿实际煤层气抽放条件的变化范围，据盘江矿务局有关人员称，3号煤层和5号煤
层渗透率低，属于难抽放煤层；17、18、19、26号煤层渗透率中等，属于可抽放
煤层；12、20号煤层的渗透率最大，属于易抽放煤层。
2?2?3  储气层和围岩的水文特征
    盘江矿区含煤地层出露的含水层是玄武岩组的碳酸岩岩层，它们处于含煤地
层的下部，不是煤矿的涌水源。由于含煤地层有非渗透性岩层，而且非渗透岩层
将含煤地层同含水层隔开，所以开采过程中，矿井涌水量非常小。
2?2?4  可回收的煤层气资源储量预测
    (1)现有条件下可回收的煤层气资源量
    1995年盘江矿务局释放煤层气的总回收率为17?7%，甲烷回收总量为2800万
ｍ?３，根据该回收率，盘江矿区可回收的煤层气储量为193亿ｍ?３。
    (2)回收工艺改进后的煤层气资源可回收量
    人们相信，通过对现有甲烷抽放系统进行系统的研究，能够找到大大提高甲
烷抽放技术和应用工艺有效性的方法。仅仅为大量甲烷提供一种用法，就会使矿
井的甲烷抽放全天运行，目前，盘江矿区甲烷抽放的平均周期仅占煤矿生产时间
的87?3%。通过实施更积极的沿煤层、穿层和采空区甲烷抽放技术，可以回收更

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