煤田地質局煤層氣
A. 【地質勘探】論文怎麼寫 我是學建築專業的。
淺談煤田地質勘探前沿發展趨勢
摘要：本文根據中國煤炭生產方針、煤田地質特點及世界先進技術發展
現狀，討論了中國煤田地質勘探前沿問題，從提高勘探精度，開展動態地質研
究等方面加以論述。並且展望了煤田地質勘探技術發展的趨勢。
關鍵詞：地質勘探勘探技術發展趨勢
0引言
20世紀，煤炭在世界能源中佔主要地位，進入21世紀，煤炭在
世界一次能源中仍將佔主要地位，在我國尤其如此。在我國，1500m
左右的煤炭總資源量約4萬億噸，已探明保有儲量達1萬億噸。而
石油、天然氣，由於資源賦存條件與勘探、開發困難等原因，一個時期
內難於大幅度增產。但是，隨著開放與市場經濟發展，煤炭要有竟爭
力才能在市場上站住腳，經濟、安全、高效採煤就成為煤炭工業發展
的關鍵。因此，世界上所有採煤國家都需要繼續開展煤田地質勘探工
作，而且，煤田勘探技術要迅速發展才能滿足生產要求。
1我國煤田地質勘探前沿問題
從我國煤田地質特點及世界先進技術的發展現狀來看，我們可
以看出，近年來我國煤田地質勘探前沿問題可概括為以下幾個方
面。
1.1從完善礦井水防治與保水採煤研究方面來看我國東部一
些礦井，隨著采深增大，突水事故經常出現，突水量也日益增大。由於
這些煤田水文地質條件特別復雜，加之采深不斷增大，淺部礦井水治
理獲得的一些認識往往不適應深部礦井水動力條件。因此，我國煤礦
水害防治技術的發展趨勢是：深入研究礦區深部岩溶水形成與運移
特徵，深部礦井底板岩溶水突出機理，開發突水預測預報技術；開發
適應現代機械化開採的採掘區無水險水害防治技術。
1.2從開展動態地質研究方面來看常見的岩煤突出、瓦斯突
出、沖擊地壓、突水、井筒破裂等井下災害，實際上是一種動力地質現
象。這些現象均與岩體應力場有關。主要起因於岩煤採掘後，原有自
然條件下各種地質因素之間的平衡遭受破壞，岩體應力再分配，從而
引發或誘發出這類災害性地質現象。通過研究這些現象形成的地質
機理，事先測定出採掘階段岩體應力隨時空的動態變化，就有可能預
測上述動力地質現象是否會形成，確定並採取消除或減弱這些災害
的措施。
1.3從加強環境地質勘查與災害地質防治方面來看由於礦區
在天然條件下以及因開發而使地質體系遭受破壞，從而可能形成一
系列環境問題，如耕地破壞、水源污染、沙化，粉塵、一氧化碳、二氧化
硫造成的大氣污染等以及更具破壞性的災害地質現象，如地裂、地表
塌陷、滑坡乃至誘發地震。由於歷史原因及煤礦不斷開發，舊帳未清，
新帳紛至，所產生的問題相當嚴重，煤礦環境問題是制約煤炭工業可
持續發展的關鍵因素之一，今後礦區環境評價與治理將成為開發部
門重要的工作內容。
1.4從提高勘探精度來看連續作業是煤炭工業現代化或採掘
機械化和自動化的特點。這要求開發前查明所採煤層的細微變化，如
煤層厚度、結構和灰分的局部細小變化。煤層及其頂底板岩石物理力
學性質的局部變化等。但是，世界各國的煤炭證實儲量及我國的探明
儲量均只主要說明煤炭的原地埋藏數量，並未充分甚至沒有提供滿
足現代開采技術要求的開采地質信息，為適應現代機械化開采，普遍
需要補充勘探。
1.5從攻克煤層氣開發難關來看近年來許多國家正在把煤層
氣作為一種能源進行研究，已有20多個國家開展了煤層氣研究、勘
探和開發活動。在煤層氣試驗開發中，目前所遇到的問題是：多數井
煤層氣產率低、衰減快，鑽井沖洗液污染煤層，完井後坍塌堵孔，水力
壓裂效果不明顯，裂縫短，所佔比例低，完井後采氣效果差等。顯然，
研究我國煤層滲透率低的原因、滲透率變化規律、煤層氣富集和高產
因素、煤層力學穩定性和破壞規律，開發適於我國低滲率煤層的鑽
井、完井、采氣和增產實用技術，探索我國煤層氣開發有利區段的評
價選擇模式就成為技術攻關的重點。
2煤田地質勘探技術發展趨勢
用發展眼光看，近年來鑽探仍將成為獲取「第一性」地質資料的
重要手段。物探儀器日新月異，性能改進與更新迅速，向高靈敏度、高
解析度、高精確度、遙控、計算機實時控制、處理、數據分析和三維圖
形顯示方向發展;物探方法向多維、多參數測量、多方法組合發展;計
算機和信息技術將普及到地質勘探的各個專業、各個作業單元，乃至
管理整個勘探系統。近年來，值得注意的煤田地質勘探技術發展趨勢
如下。
2.1開發井下勘探技術根據國內外資料，落差小於5m、長度
小於150m的小斷層及小型褶曲，近期不可能用地面勘探方法查明。
因此，國內外普遍認為，應在采區開采前，在井下開展采區勘探或工
作面勘探，其方法包括礦井物探和沿煤層鑽進。基於煤層密度比上下
圍岩小，煤層是一個明顯的低速槽，國外在70年代末首先採用槽波
地震勘探技術在井下探測煤層構造。近年來，探地雷達技術發展迅
速。最近南非開發出一種Rock雷達系統，能定量研究岩體，准確確
定斷裂帶深度、巷道周圍裂隙帶特徵。顯然，煤礦井下物探技術將大
有作為，是一重要發展方向。
2.2發展水平鑽進技術20世紀80年代以來，技術先進的採煤
國家愈來愈重視採用水平鑽進方法沿煤層鑽進，並採用與之相配合
的隨鑽測斜技術。水平鑽進技術是由受控定向鑽進發展而來的。近年
來，這種鑽進技術發展迅速，不僅能在井下沿煤層鑽進，還能在地面
沿垂直一圓弧一水平線軌跡進入煤層鑽進。地面水平鑽進，在煤炭部
門是80年代後期才從石油部門引進的。
2.3加強綜合勘探據有關材料說明，英國煤礦區盡管用三維地
震勘探曾解釋出小至煤厚落差的斷層，但英國深部煤礦公司仍然重
視鑽孔研究。近年來，他們在已經評價的賦存經濟可采儲量的井田，
按400一500m網度布無心孔，用組合測井方法勘探。他們開發了
一種岩層顯微掃描儀，通過人機聯作能解釋幾十厘米落差的斷層、裂
隙、沉積和構造特徵，以及應力方向。藉助專用軟體，用組合測井可確
定出岩石類型、岩石強度、孔隙度或滲透率、傾角、孔徑、分析水和烴
等。據說，通過這一綜合勘探方法，「可提供一份詳細、實用的構造及
應力場圖」「，從而使礦山設計切實可行」，可提供最佳施工方向和合
理地選定開采方法。這表明，選用合適手段、採用多手段綜合勘探，是
深部煤礦勘探的發展方向。
2.4研究動態地質勘探技術如前所述，危害礦井安全的動力地
質現象由採掘活動誘發而形成。它們具有動態特性。因此，預測動力
地質現象的形成及其強度，不能簡單地只憑反映原始地質條件的靜
止數據，而應主要分析基於岩煤層應力或其物性隨時間變化的動態
特徵資料。高產高效採煤推進速度快，進行動態勘探，即在採掘期間
連續多次勘探采區的應力或物性隨時間變化很有必要。
2.5加快發展信息技術計算機和信息技術現已在煤田地質勘
探各個專業推廣應用，發展較快。由於引入了許多高新技術，如並行
分布式處理、大容量存儲、工作站、多媒體、人工智慧和神經網路技術
等，目前已能用人機對話方式處理、分析、解釋和顯示地質勘探數據，
一些物探儀器自動化程度高，能在現場作預處理，控制各項操作和質
量，選擇有關參數。
3結語
根據相關資料分析表明，除少數幾個發展中國家外，各主要產煤
國家的煤田地質勘探工作量自80年代以來均明顯減少，但用於開
發勘探、工作面勘探的工作內容和工作量卻明顯增多，勘探精度大大
提高。從煤炭現代化生產要求角度看，我國煤田地質勘探技術與世界
先進技術相比尚存在較大差距，因此，必須把握時機，加快我國煤田
地質勘探技術的發展，才能滿足我國高產高效採煤的需求。
參考文獻：
[1]儲紹良.礦井物探應用.北京:煤炭工業出版社.1995.
[2]李夫忠.走向精確勘探的道路[M].北京:石油工業出版社.1993.146~153.
B. 河東煤田三交區塊水文地質條件對煤層含氣性的影響
樊明珠
（中國石化石油勘探開發研究院 北京 100083）
作者簡介：樊明珠，男，高級工程師，主要從事煤層氣地質研究和現場作業，[email protected]。
摘要 三交區塊位於河東煤田中部，煤層氣開發潛力較大，已鑽煤層氣井20口，並進行了較長時間排采。沿地層走向鑽成的相距約6km的林家坪井組和磧口井組在含氣量、含氣飽和度和氣產量方面存在明顯差異。研究發現，這兩個井組所處的水文地質環境不同，地下水強徑流帶是導致這些差異的地質原因。該項研究成果對下步勘探部署具有指導意義，同時為煤層氣勘探開發中水文地質條件研究的重要性提供了一個典型實例。
關鍵詞 河東煤田 三交區塊 煤層氣 含氣性 水文地質條件
Effect of Hydrogeological Condition on Gas Content and Saturation in Sanjiao Block
Fan Mingzhu
（Petroleum Exploration and Development Research Institute of Sinopec，Beijing 100083）
Abstract：Shanjiao block，located near the center of the Hedong coal field along the eastern edge of the Odors basin，Shanxi Province，is thought to be promising in CBM development.20 CBM wells has been drilled and dewatered for a long period of time.The two pilot well patterns，Linjiaping well group and Qikou well group，were placed along the lines of strata strike and 6kmapart.The patterns are obviously different in gas content，gas saturation and gas rate.It is concluded through investigation that the differences resulted from the strong flowoff of groundwater within coal measures.This conclusion is significant of working out the coalbed methane development scheme of this block and a typical case to demonstrate the important effect of hydrogeological conditions on CBM exploration and development.
Keywords：CBM；gas content and saturation；hydrogeological conditions；Shanjiao block；Hedong coal field
引言
三交煤層氣勘查區塊位於河東煤田中部，離石鼻狀構造北翼（圖1），區內構造簡單，在傾向北西-北西西的單斜背景上發育一系列低幅撓曲構造（圖2）。煤層埋深500m左右，目標煤層為山西組4/5 煤和太原組8、9 煤（圖3），煤層總厚7～15m，分布穩定，煤層結構簡單。
圖9 山西組氯離子含量圖
圖10 太原組地下水徑流量等值線圖
3 結論
三交試驗區的勘探成果證實了水文地質條件具有明顯控氣作用，是煤層氣勘探開發活動中不容忽視的一項重要研究內容。就該區塊勘探工作來說，當務之急是研究地下水強徑流帶形成的地質原因，查明全區地下水文地質環境的變化特徵，為勘探開發方案的制定提供必要依據。
感謝原阿科中國公司（Arco China Inc.）高級地質師Victor Zhang 博士提供本文所需資料。
參考文獻
殷八斤，丁健春，王楚峰，辛文傑.2002.山西省河東地區煤層氣勘探歷史及前景.21世紀中國煤層氣產業發展與展望（第三屆全國煤層氣學術研討會論文集），42
C. 昌圖 煤田
我省鐵嶺市昌圖縣古榆樹地區初步探明10億噸煤炭資源量，另外還有50億~100億立方米煤層氣資源量，這成為我省自1960年以來發現的最大煤資源。
地震勘測400平方公里有礦
去年以來，我省在突破遼西北戰略中，東北煤田地質局對鐵嶺市昌圖縣古榆樹地區進行勘測後發現地下1200米位置有著礦藏反應。
東北煤田地質局一零一勘探隊隊長黃貴介紹說，地質部門通過向下發射聲波等方式實施了地震勘測，折射回的底層信號顯示，整個底層下方具有煤層。
隨後，地質部門在這一區域多次實施地震勘測，並最終將煤層區域劃定為400平方公里的位置上。黃貴說，地質部門在其中的200平方公里內先後鑽開了1200米以下的鑽孔21個，其中18個孔鑽出的地質樣本有煤層信息。至此，古榆樹地區被劃定為煤層區。按照面積和排列計算，最保守的估計為10億噸煤。
據黃貴介紹，此次發現實屬罕見，為我省自1960年以來發現的最大煤資源量。
發現的煤礦可滿足10萬人就業50年以上
鐵嶺市昌圖縣古榆樹地區發現的10億噸煤礦未來將為遼西北地區經濟發展提供重要的經濟基礎和就業等保障。
東北煤田地質局一零一勘探隊總工程師王生輝介紹說，僅以鐵法煤業集團有限責任公司（鐵法礦務局）為例，從上個世紀50年代開采以來，總煤量達到了17.5億噸，目前還剩一半以上尚未開采，安排了礦業以及相關產業的就業人數達到了10萬人。
如果這樣換算，此次發現大型煤礦將相當於又發現了一個「鐵法礦務局」，按照目前速度和規模開采，可以滿足10萬人就業50年以上的時間。
更令人關注的是，此次探明的10億噸煤僅是周邊200平方公里區域的含煤量，周邊仍有200平方公里的「疑礦區」等待勘測，其總量有可能十分驚人。
含有的煤層氣夠沈陽用22年
在本次發現的10億噸煤資源中，富存有50億~100億立方米的煤層氣資源。東北煤田地質局一零一勘探隊總工程師王生輝介紹說，與天然氣相似，煤層氣就是煤層內的「瓦斯氣」，可以當做天然氣來使用。
如果按照50%的可收集來估算，這些資源將為我省提供最少25億立方米的高濃度煤層氣。不過這種高濃度的煤層氣需要按照1：3的比例混入普通氣體，這樣才能當成居民家中的燃氣來使用。王生輝說，如果按照市民家裡使用的燃氣純度來看，給用戶提供的燃氣量可達75億立方米。
煤層氣在未來的使用中將緩解沈陽等城市燃氣緊張的狀況。來自沈陽市政府的統計顯示，沈陽每天需要燃氣90萬立方米左右，而這些新發現的煤層氣將足夠沈陽使用22年。
有效緩解我省「燃煤」難題
東北煤田地質局有關部門負責人介紹說，我省目前已經從出煤大省向進煤大省轉變，除了少數北部煤田礦務局外，很多傳統煤礦採掘區出現了煤資源不足的情況。
與此相對比的是，煤炭仍然是我國最重要的資源消耗品。
東北煤田地質局一零一勘探隊總工程師王生輝告訴記者，我省資源總消耗量的70%為煤，煤是我省最為重要的資源之一。
來自東北煤田地質局的信息顯示，我省煤炭資源年缺口在5000萬噸左右。如果將此次發現的10億噸煤炭資源進行有效利用，將對我省今後煤炭的自給自足起到舉足輕重的作用。
我省近年來礦類資源探明情況
2008年 東北煤田地質局探明鐵嶺調兵山地區92億立方米煤層氣。
2008年 省地礦勘查局完成全省菱鎂礦資源勘查，我省探明10處礦床，鎂資源保有量約佔全球1/4，總量26億余噸。
2009年 省地質礦產勘查局在本溪探明一超大鐵礦，預計資源量達到20億噸以上。
2010年 省有色地質局在丹東市發現一座大型金礦，初步探明蘊藏金資源量20．5噸，可供開采20年。
2010年 省地質礦產勘查局在大連瓦房店地區發現一大型金剛石礦，有21萬克拉（約等於42公斤）的寶石（包括鑽石）。