淺談七臺河礦區(qū)煤層氣資源前景

王羽南

（黑龍江省煤田地質(zhì)二○四勘探隊，黑龍江 七臺河154600）

勃利煤田七臺河礦區(qū)位于黑龍江省東部，佳木斯南側(cè)，完達山山脈西端，東經(jīng)130°31＇～132°32＇，北緯45°41＇～46°37＇，東與寶清縣密山市接壤，西與依蘭縣毗鄰，南部與雞西市林口縣交界，北與樺南縣相連，東西長180km，南北寬45km，面積8100km2。

1 煤田地質(zhì)概況

1.1 礦區(qū)地質(zhì)構(gòu)造

勃利煤田的大地構(gòu)造位置處于新華夏系第二隆起帶，雙鴨山至雞西中生代凹陷帶的中部，由一系列褶皺和逆斷層組成，呈現(xiàn)向南突出的弧形構(gòu)造。弧形構(gòu)造以桃山為轉(zhuǎn)折點，西翼走向北西，斷層以張扭性斷層為主，僅在南部有褶皺和逆斷層存在。地層產(chǎn)狀平緩，構(gòu)造簡單，北翼走向東北，以壓扭性斷裂為主，伴有褶皺和逆斷層，構(gòu)造比較復(fù)雜，并有巖漿活動，弧形壓性逆斷層和褶皺均很好地發(fā)育，地層產(chǎn)狀變化較大。

1.2 礦區(qū)地層

七臺河礦區(qū)地層層序自下而上，中下元古界黑龍江群，震旦系下統(tǒng)，中泥盆統(tǒng)，上泥盆統(tǒng)，石炭系上統(tǒng)，二疊系上統(tǒng)，中侏羅統(tǒng)，上侏羅統(tǒng)，下白堊統(tǒng)，上第三系和第四系。

侏羅系上統(tǒng)滴道組和滴道組下統(tǒng)城子河組為主要含煤組，東起大樺樹，西至青龍山，在煤田中有廣泛分布，其巖性上部較細，以粉細砂巖為主，可采煤層較多，下部巖性較粗，以粗砂巖為主，并有礫巖和煤層。含動植物化石，本組地層總厚1600～2200m，與下伏萬隆組為不整合接觸。

1.3 煤巖特征

勃利煤田內(nèi)煤種齊全，煤種由上部肥、焦、貧煤到下部的無煙煤，物理性質(zhì)是漸變的，表現(xiàn)如下：顏色由深黑色至深灰色，條痕為黑棕色及褐黑色，光澤由鏡煤的玻璃光澤至亮暗煤的金剛光澤。硬度和韌性小而質(zhì)脆易碎，內(nèi)生裂隙較發(fā)育，有的被方解石充填，在鏡煤中以寬條狀為主，透鏡狀結(jié)構(gòu)次之，具有貝殼狀斷口。在亮煤和暗煤中以細條帶狀結(jié)構(gòu)為主，無條帶狀結(jié)構(gòu)次之，層理斷口平坦，少數(shù)煤層呈粉狀和磷狀。

2 煤層氣資源分析

2.1 煤層氣分布概況

在地層穩(wěn)定的區(qū)域，煤層氣含量在達到氣飽和含量前提下，煤層氣含量隨著埋藏深度加深而增大，其變化梯度為煤層深度增加100m，含量增加2m3/t，其賦存規(guī)律由諸多地質(zhì)因素控制，與成煤環(huán)境、煤化程度、煤層厚度、沉積構(gòu)造及固巖性質(zhì)有密切關(guān)系，構(gòu)成本區(qū)煤層氣含量的分布格局。

2.2 控氣因素

本區(qū)處于新華夏系第二隆起帶，雙鴨山至雞西中生代凹陷帶的中部，成煤前期構(gòu)造形成的煤系基底控制了煤系地層的沉積厚度，即氣源巖的厚度分布，背斜部位沉積薄或無沉積，向斜部位沉積厚，為生成煤層氣提供了物質(zhì)基礎(chǔ)，成煤構(gòu)造和后期改造作用使隆起與凹陷具有長期的繼承性，煤層上部沉積了包括第四系、第三系地層，尤其是白堊系等厚度較大且發(fā)育穩(wěn)定的蓋層物質(zhì)，為煤層氣的儲積提供了有利條件。由于煤層氣沿煤層的平均滲透性一般高于垂直煤層和巖層，特別是在煤層上覆地層比較厚、滲透性比較差的巖層發(fā)育的情況下，煤層氣向上垂直運移和排放就更為困難。這就促使煤層氣沿煤層水平方向，由埋藏較深處向埋藏較淺處運移，這也是造成區(qū)內(nèi)煤層氣含量高低不同的原因。

2.3 聚煤環(huán)境、煤厚因素

區(qū)內(nèi)煤系地層為侏羅系、穆棱組、滴道組和城子河組，沉積環(huán)境變化不大，基本穩(wěn)定，早期隆起相對較低，為洼地沼澤，中期為湖泊沉積，晚期為淺湖沉積及陸相沉積。煤層氣含量與煤層厚度呈正相關(guān)系，而且與煤層氣在煤層中的賦存狀態(tài)有關(guān)。由于區(qū)內(nèi)煤層內(nèi)生裂隙較為發(fā)育，在煤體內(nèi)部孔隙的表面可形成很大的表面積，這樣就可使大量的煤層氣分子被吸附在煤體的微孔表面，由于煤層及鄰近的砂質(zhì)泥巖和成巖過程中均可形成煤層氣。而區(qū)內(nèi)煤層數(shù)多，間距小，每個煤層均為瓦斯含量區(qū)，可視為煤層組，相對煤層組厚度較大，增加煤層氣吸附面積，因靠近煤層的巖石也吸附了大量煤層氣，因此區(qū)內(nèi)煤層組所儲積的煤層氣資源量也相對較大。

2.4 煤層埋藏深度因素

礦區(qū)煤層氣含量與煤層埋藏深度基本呈正相關(guān)系，隨著煤層埋藏深度的增加，煤層氣主要成分甲烷濃度也在增高，含量也增大。但在不同的構(gòu)造部位有一定的差異。

3 煤層氣資源量分布規(guī)律：

依據(jù)：

A.因為礦區(qū)西部建井早，煤層采掘較深，已進入瓦斯集中區(qū)，而東部礦區(qū)建井晚，采掘較淺，處于瓦斯風(fēng)化帶中瓦斯含量低，但到中深部瓦斯集中區(qū)瓦斯含量明顯增高。

B.由于西部區(qū)屬穆棱河組及城子河組，煤層埋藏相對于東部較淺，地層力小，因此變質(zhì)程度較低。

C.由于東部區(qū)見煤為城子河組及滴道組，煤層埋藏較深，變質(zhì)程度較高。

D.由于東部區(qū)局部有火成巖侵入，形成接觸性變質(zhì)，形成貧煤和無煙煤。以上四個依據(jù)說明：勃利煤田煤層氣含量由西至東呈增高趨勢變化，由北至南呈增高趨勢變化。

4 結(jié)論

綜上所述，七臺河礦區(qū)交通方便，人口密集，與鄰市縣相近，礦區(qū)內(nèi)煤炭儲量豐富，可采煤層較多，煤層組穩(wěn)定，煤種齊全，氣、肥煤、焦煤、瘦煤、貧煤及無煙煤在不同區(qū)域均很發(fā)育，尤其是焦煤占44%以上，煤種多為生氣源，煤層的頂?shù)装鍘r性多為滲透性低的碳質(zhì)泥巖、粉細砂巖、粉細互層及少量的中粗砂巖。煤層埋藏深度適中，含氣量較高，尤其是近年來新開發(fā)的井田：龍湖、龍湖西、鐵東、鐵西、鐵南、馬場勘探區(qū)煤炭豐富，為工業(yè)開采提供了有利條件。

［1］ 李紅艷，王萍，勇麗波，等.七臺河礦區(qū)的生態(tài)安全問題與綜合防治策略［J］.水工保持應(yīng)用技術(shù)，2008，（02）：23-24.

［2］ 孫云.煤層氣開發(fā)的地質(zhì)因素分析［J］.甘肅科技，2005，（02）：78-79.