b2驾驶证可以开拉煤的大货车吗?
B2驾驶证可以开非牵引型的拉煤大货车,如果是牵引型的大货车B2则不可以驾驶。
一句话概括就是:B2可以开除了牵引车以外的所有大货车。
见准驾表
煤炭是古代植物埋藏在地下经历了复杂的生物化学和物理化学变化逐渐形成的固体可燃性矿物。是一种固体可燃有机岩,主要由植物遗体经生物化学作用,埋藏后再经地质作用转变而成,俗称煤炭。煤炭被人们誉为黑色的金子,工业的食粮,它是十八世纪以来人类世界使用的主要能源之一,进入二十一世纪以来,虽然煤炭的价值大不如从前,但毕竟目前和未来很长的一段时间之内煤炭还是我们人类的生产生活必不可缺的能量来源之一,煤炭的供应也关系到我国的工业乃至整个社会方方面面的发展的稳定,煤炭的供应安全问题也是我国能源安全中最重要的一环。
(一)煤炭储量
矿井煤层气资源计算时,采动区采用保有储量,未采动区采用煤炭探明储量,保有储量具有动态变化特征。保有储量根据“三量”的动态变化求得,即:
M保有=M探明—M产量—M损失
式中:
M保有——煤炭保有储量,t
M探明——煤炭探明储量,t
M产量— —来自计算单元的煤炭累计产量,t
M损失——煤炭损失量,t。
(二)采动区动态含气量
1.数值模拟
煤矿井巷开拓和煤炭生产改变了煤层的地应力场、流体压力场,打破了煤层内游离气、吸附气和水溶气之间的动态平衡关系。煤矿采动区因为煤层卸压,裂隙张开或形成新的裂隙;因为矿井通风,井巷瓦斯与暴露煤壁瓦斯间连续出现瓦斯压力差和甲烷浓度差,煤层气发生解吸,并在浓度梯度、压力梯度作用下向巷道或工作面扩散、渗流。随着巷道和采煤工作面的连续推进,采动区内煤层的含气量、透气性、储层压力等均呈现出动态变化特征。本次煤矿区煤层气资源评价基于矿井瓦斯涌出量、瓦斯抽放、瓦期压力测定及有限元数值模拟等有关研究成果,对煤矿采动区内煤层动态含气量进行了数值模拟。
煤矿采动区可划分为本煤层采动影响区(水平采动影响区)、邻近层采动影响区(垂向采动影响区)和煤炭资源残留区。
(1)本煤层采动影响区
本煤层采动影响区包括掘进巷道和采煤工作面导致的采动影响区。影响区内煤层动态含气量与煤壁暴露时间(或采煤工作面推进速度)和距暴露煤壁的距离有关,任何一点的流速、流向和瓦斯压力均随时间的变化而变化,即为非稳定流场,往往采用数值模拟的方法来近似地估算。
1)有限元法。
据弹性力学有关研究成果,采动影响区最多涉及巷道宽度的5倍,据采矿界数十年来的经验,巷道周围的裂隙和卸压区最终约等于巷道宽度的3~4倍。本煤层采动影响区内煤层残余瓦斯含量是地应力、煤层透气性系数、距暴露煤壁的距离及煤壁暴露时间的函数。
据丁广骧有限元模拟结果(1996),采动影响区内某时刻压力分布与距暴露煤面之间距离的拟合关系为对数衰减形式:
全国煤层气资源评价
式中:
L— —某点距暴露煤面的距离,m
a2、b2——拟合系数,P0、Pi意义同前。
根据瓦斯压力由兰格缪尔方程可计算得到动态瓦斯含量。
2)瓦斯涌出量法。
实测暴露煤壁瓦斯涌出系数与时间的关系为:
全国煤层气资源评价
式中:
CQ0、CQt——煤壁瓦斯涌出初始强度系数和t时间后煤壁瓦斯涌出系数m3/m2·d
t——煤壁暴露时间,d;
α——时间因次系数;
β——与煤类、透气性等有关的系数。
3)瓦斯压力测试法。
据实测瓦斯卸压带内煤中某点的原始瓦斯压力和不同时间的残余瓦斯压力,由朗缪尔方程计算原始瓦斯含量和残余瓦斯含量,通过数值模拟回归出煤层瓦斯排放率随暴露时间和距暴露煤壁距离的关系,在某一时刻,煤壁卸压区瓦斯排放率与距暴露煤壁距离的关系呈指数衰减形式,即:
全国煤层气资源评价
式中:
n——本煤层瓦斯排放率,%
a3、b3——拟合系数,其中b3又称为衰减系数;
L——距暴露煤壁的距离,m。
(2)邻近层采动影响区
受煤层开采的卸压作用,邻近层煤层气会不同程度地发生解吸,在矿井瓦斯抽放中用排放效率来度量,排放效率受多种因素的影响,有距开采层的距离、开采层的工作面采高、工作面采长、层间岩石性质、地应力等。邻近层瓦斯的排放程度与层间距成反比,上邻近层排放范围可波及到170m,下邻近层排放范围可至50m。经回归分析,上、下邻近层煤层瓦斯排放率与层间距(h)的关系为:
η上=-53.481n(h)+275.01
η下=-40.191n(h)+157.62
(3)煤炭资源残留区
在采空区煤层顶部残留、煤层底部残留和安全煤柱中,由于卸压和煤壁充分暴露,煤层气发生了大量解吸成为风排消耗资源量的一部分,并被通风排出了矿井。但是,煤层含气量中的残留气部分仍会残存在煤炭损失量中。
本次工作中用含气量测定中的碎前脱气量与碎后脱气量之和近似表达含气量中的残留气。当有解吸法煤层含气量数据资料时,采空区煤炭资源残留区动态含气量等于煤层含气量中碎前脱气量与碎后脱气量之和;无解吸法煤层含气量数据资料时,采空区煤炭资源残留区动态含气量等于含气量乘以残留气经验系数,残留气经验系数为已知资料区同煤级煤层统计结果(表4-10)。
表4-10 不同煤级煤层残留气经验系数
在建筑物下、道路下、水体下等的大型煤柱体中,其残余含气量可依据本煤层或邻近层采动影响区有关方法进行相应数值模拟。
2.经验外推法
利用揭露煤层不同时间井下钻孔获得的煤芯实测含气量,通过经验关系外推出动态含气量,其数学模型为:
C动态=f(C实测,t)
式中:
C动态——煤层动态含气量,m3/t
C实测——特定时间井下钻孔煤芯实测含气量,m3/t
t——时间,月。
(1)概况
勘查区位于吉木萨尔县城以北355°方向约100千米处。行政区划属吉木萨尔县管辖。新建成的准东公路与乌准铁路在勘查区南部通过,交通方便。地形属克拉麦里山南麓残丘状剥蚀平原区,海拔高程690~890米。
2012年7月至2013年6月,新疆地质矿产局第九地质大队开展了勘查工作,勘查矿种为煤炭,工作程度为勘探,勘查资金为2151万元。
(2)成果描述
勘查区内八道湾组含A组煤1层,平均厚0.75米,西山窑组含B组煤8层,平均总厚27.73米,石树沟群含C组煤2层,平均总厚1.33米。勘查区内可采煤层9层,平均可采总厚度32.75米。主要煤层为B1、B2,二者均局部合并或分叉,均属结构简单,全区可采的稳定—较稳定煤层。勘查区B组煤以不黏煤(31BN)为主,次为长焰煤(41CY)。
查明煤炭资源量8.85亿吨(不黏煤6.09亿吨,长焰煤2.76亿吨)。其中:(331)2.84亿吨(不黏煤1.76亿吨,长焰煤1.09亿吨);(332)2.30亿吨(不黏煤1.71亿吨,长焰煤0.59亿吨);(333)3.71亿吨(不黏煤2.62亿吨,长焰煤1.08亿吨)。储量已通过评审。另有预测的资源量(334)0.11亿吨。
(3)成果取得的简要过程
主要实物工作量有:1∶10000地形及综合地质测量48平方千米;1∶5000勘查线剖面测量14条(40千米),钻探123孔(25311米),测井123孔(24956米),抽水试验3孔(次),采样测试1392件(组)。
GB/T 211-1996 煤中全水分的测定方法 国家标准(GB) GB/T211-1996 本标准规定了测定煤中全水分的A、B、C、D四种方法的试剂、仪器设备、操作步骤、结果表达及精密度。
本标准规定了测定煤中全水分的试剂、仪器设备、操作步骤、结果计算及精密度。在氮气流中干燥的方式(方法A1和方法B1)适用于所有煤种;在空气流中干燥的方式(方法A2和方法B2)适用于烟煤和无烟煤;微波干燥法(方法C)适用于烟煤和褐煤。以方法A1作为仲裁方法。
GB/T211-1996内容:http://wenku.baidu.com/link?url=sEji1bEz4-dlWzFNL6GXgCDFX7muGgNKeiesv1LNqdbSSDhVCcHvRJZOoO3pXS2arH6oxulhgm9oNJ-aTrZAUno5Vk1Wo3kPY284HwhdgIe
(1)概况
勘查区(井工区)位于吉木萨尔县城346°方位约100千米处,行政区划属吉木萨尔县管辖,面积224.66平方千米。区内交通方便,从吐—乌—大高等级公路终点的幸福路口,沿216国道北行104千米到达勘查区的东部(火烧山采油厂)。区内地貌形态为残丘状剥蚀平原,地势总体北高南低、东高西低,标高466~615米。属大陆干旱荒漠气候。
2011年9月至2013年1月,新疆地质矿产勘查开发局第九地质大队开展了勘查工作,勘查矿种为煤炭,工作程度为勘探,勘查资金为2517万元。
(2)成果描述
西山窑组含厚度大于0.30米的煤层8层,煤层平均总厚38.44米;可采煤层3层,煤层编号从上至下为B2、B1、B0,平均总厚33.90米,可采总厚32.81米。八道湾组含厚度大于0.30米的煤层8层,煤层平均总厚15.88米,A2、A1为可采煤层,平均总厚9.85米,可采总厚10.26米。B2、B1、B0煤层以不黏煤为主,A2、A1煤层以长焰煤为主。
赋存标高为500~-500米,查明资源量85.52亿吨(不黏煤56.72亿吨,长焰煤28.80亿吨),其中:(331)12.44亿吨(全部为不黏煤);(332)33.73亿吨(不黏煤27.36亿吨,长焰煤6.37亿吨);(333)39.35亿吨(不黏煤16.92亿吨,长焰煤22.43亿吨)。资源储量已备案。
(3)成果取得的简要过程
主要实物工作量有:地形地质、水文地质图修测225平方千米;施工钻孔41个,钻探工程量26497米;测井钻孔41个,工程量26233实测米;采集测试各类样品667件(组)。
1、事故机理
事故类型及危害 事故类型:顶板事故 事故危害: 局部片帮、冒顶造成人员伤亡及设备损坏。 大面积冒顶产生飓风,造成人员伤亡及设备损坏。
2、事故原因分析
悬顶面积超过规程规定;多煤层开采顺序不合理;冲击危险区域未采取防治措施;强制放顶顶板未垮落;底板侧煤层超前水平开采;地质信息不准确;未制定冲击地压防治措施;未执行冲击地压防治措施;
3、事故易发生的场所
综采工作面及上下出口前20米范围内、掘进工作面、空顶的巷道、工作面上部或相邻有小窑残留煤柱区域、综采工作面顺槽、巷道交岔点、大断面巷道及硐室、回撤通道等。
4、事故发生的预兆
大面积冒顶的预兆:工作面压力增加,顶板离层,顶板连续发出断裂声,顶板破碎、掉渣由少到多,由稀到密,顶板裂隙由小到大,煤壁受压,煤质变松,片帮增多,电钻打眼比平时省力;有淋水的顶板,淋水量增加。
局部冒顶的预兆:工作面出现断层、冲刷带等地质构造;顶板裂隙增多,离层、张开并有掉渣现象。煤层与顶接触面上,极薄的岩石片不断脱落。
5、冲击倾向性鉴定
乌东煤矿北采区:43#、45#煤层,为具有弱冲击倾向性煤层;+640水平、+620水平顶、底板,均具有弱冲击倾向性。
乌东煤矿南采区:B1+2、B3+6煤层,为具有弱冲击倾向性煤层;+545水平、+568水平顶、底板,均具有弱冲击倾向性,其中+545水平顶板冲击倾向性弱偏向强。 碱沟煤矿:B6、B4、B2、B1煤层,为具有弱冲击倾向性煤层;B6、B2煤层顶板,具有弱冲击倾向性;B4、B3煤层底板,无冲击倾向性;B1煤层底板,具有弱冲击倾向性。 屯宝煤矿:9煤、10煤和15煤具有弱冲击倾向性的煤层。9煤顶板、10煤底板、14煤顶板及15煤底板岩层为无冲击倾向性的岩层。 准东二矿:煤层具有强冲击倾向性,顶板具有无冲击倾向性。
宽沟煤矿:B4-1煤层具有强烈冲击倾向性,B4-1顶板具有弱冲击倾向性,距B4-1煤层仅12m的B4-2煤层及其顶板分别具有弱冲击倾向性和强冲击倾向性。B2煤层弱冲击倾向性,顶板强冲击倾向性。
6、冲击地压事故防范措施
(1)为进一步做好矿压防治管理工作,避免较大灾害事故的发生,实现安全生产,根据《安全生产法》、《煤矿安全规程》、《国务院关于预防煤矿生产安全事故特别规定》、《神新公司矿压管理办法》等法律、法规、技术管理标准,结合我矿矿压显现及生产实际现状,特制订本管理办法。
(2)矿压防治工作是一项系统工程,必须采取“六位一体”的综合治理措施:基础评价、监测预警、解危措施、效果检验、安全防护、防冲管理。
(3)凡开采具有强矿压危害的煤层区段时,在采区回采巷道施工之前,必须将采区开采设计上报公司,由公司总工程师组织有关单位进行充分论证,经审查批准后方可施工采区巷道。矿压防治费用必须列入年度安全费用计划,人、财、物等方面确保满足矿井矿压防治工作的需要。
侏罗纪含煤盆地的分布改变了印支期前的面貌,含煤盆地基本分布在塔里木—华北板块以北的大陆上,大陆南方仅有小型断陷盆地零星分布。
位于华南板块的川北盆地,川北甘南盆地群,秭归、当阳、鄂中盆地,赣北景德镇盆地,湘中南盆地群,桂东北盆地群,闽浙盆地群,以及位于喜马拉雅板片的藏南定日盆地等,分属于前陆坳陷盆地、断陷盆地及主动大陆边缘(岛弧型)盆地,其中大多属小型断陷盆地,面积狭小,分布零星,含煤岩系较差,均属寻找煤层气藏的不利地区。
分布在华北陆块的侏罗纪含煤盆地,仅有鄂尔多斯盆地规模较大,其它均为小型断陷盆地零散分布。鄂尔多斯盆地以西有腾格里西缘盆地群,其北有包头盆地群,其东有晋北盆地群,均属陆相含煤沉积,面积狭小,煤系裸露,除晋北大同盆地含煤性稍好外,其它含煤性均较差。鄂尔多斯盆地以东位于华北陆块北缘带的京西盆地群、冀北辽西盆地群,位于辽东隆起带的辽东田师付盆地群、吉南盆地群等,均为小型陆相断陷盆地。在华北陆块东部被新生界沉积层覆盖的华北盆地,发育有渤海湾盆地、淮河盆地、济源盆地及冀中盆地,均属燕山早期形成的断陷盆地,发育有含煤岩系,但含煤性一般较差。上述断陷盆地一般面积狭小,含煤性差,有火山岩夹层,均属寻找煤层气藏的不利地区。
鄂尔多斯盆地 鄂尔多斯侏罗纪含煤盆地是叠置在古生代克拉通盆地基础上的中生代前陆坳陷盆地。早、中侏罗世含煤岩系形成前,盆地古构造、古地理条件较为稳定和适宜,形成了一套含煤性较好的大型浅湖相含煤岩系,又被晚侏罗世和白垩纪沉积所覆盖,喜马拉雅期盆地整体抬升,形成环盆地周缘的新生代地堑。
鄂尔多斯盆地侏罗纪含煤岩系分布在盆地的中、西部,中生代盆地面积12.32×104 km2,煤炭资源量1.1×1012t。中侏罗统延安组煤层多、厚度大、分布广,含可采煤9层,最多达27层,单层最大厚度34 m,累厚37 m。煤层发育北部较南部好,神府地区3~12m厚的2号煤层在数千平方千米范围分布稳定。延安组煤层埋深400~2000 m,煤层从盆地边部向盆内倾斜,盆地东部煤层自东而西、由浅变深呈平缓单斜状,局部有低幅度起伏,断裂不发育,构造较简单,煤层保存较好。延安组煤岩变质程度较低,为褐煤、长焰煤和气煤,煤阶自北而南增高。煤层含气量较低为0~6.9 m3/t,北部褐煤区为1 m3/t,南部庆阳一带气煤区含气量较高。据煤田勘探资料,延安组8煤含气量测定有18个样品为0.2~0.94 m3/t,21个样品为1.63~5.71m3/t。彬长地区B1井,8煤最高含气量2.91m3/t,最低为0.93m3/t,气体组分测定甲烷含量占53.14%,8煤甲烷实际含量为0.43~1.97 m3/t。B2井8煤含气量为0。等温吸附测试,兰氏体积为10.17~13.99m3/t,临界解吸压力为0.36~0.45 MPa,含气饱和度为0~24.3%,试井渗透率较高为(2.288~3.635)×10-3μm2。8煤地应力测试闭合压力与原始地层压力差,B1井为0.901 MPa,B2井为2.475 MPa,有效地应力低,有利于保持较高的渗透率。
从以上资料可以看出,鄂尔多斯盆地侏罗纪煤系的变质程度低、含气量也低。对中侏罗统延安组煤层含气量偏低有不同的解释,关键是延安组含煤岩系之上的上侏罗统芬芳河组发育状况。鄂尔多斯盆地延安组沉积后,其上有150~200 m厚的直罗组沉积遍布全盆,再上为140~300 m厚的安定组砂泥岩、泥灰岩和局部油页岩沉积。上侏罗统芬芳河组为山麓洪积相砂砾岩沉积,厚度变化大,由百米至3000 m,分布在盆地西缘及南缘西部,盆地南缘东部变薄或缺失。下白垩统志丹群厚460~1300 m,分布广泛,超伏于前白垩系地层之上。由此可见,延安组含煤岩系沉积之后,其上有300~500 m厚的中侏罗统直罗组、安定组沉积覆盖,煤系地层埋深尚未进入成煤、生烃门限,盆地西缘和南缘西部有较厚的芬芳河组连续沉积覆盖其上,延安组煤系地层逐渐进入成煤、生烃门限,其后又有白垩系地层覆盖。因此鄂尔多斯盆地南缘西部或西缘仍是寻找侏罗纪煤层气成藏的有利地区。
分布在准噶尔-兴安活动带与天山-赤峰活动带东部的侏罗纪含煤盆地达百余个之多,均为小型断陷盆地。松辽盆地以西的含煤盆地发育较早,锡林浩特盆地含煤岩系为早中侏罗世阿拉坦合力群,含煤6~25层,厚10.7~40 m。松辽西盆地群下侏罗统红旗组含煤22层,可采煤15层,单层厚1.5 m,最厚2.55 m;中侏罗统万宝组含火山岩夹层,含煤性差。松辽北盆地群含煤岩系为上侏罗统九峰山组,含煤5~22层,夹火山岩。三江盆地群含煤岩系为上侏罗统云山组,属海陆交替相沉积,含煤7~22层,可采煤3~4层,厚6.77 m,单层厚0.2~3.55 m。吉中盆地群含煤岩系为上侏罗统久大组,含煤2~4层,可采煤1~2层,单层厚0.8~1.0m。松辽盆地盆内含煤岩系为中侏罗统白城组和上侏罗统火石岭组,盆地西部为下中侏罗统红旗组、万宝组。由上可见,位于准噶尔-兴安活动带和天山-赤峰活动带东部的侏罗纪含煤盆地,数量多,面积小,均属断陷型盆地,含煤性一般较好,有些夹火山岩层。松辽盆地外围的断陷盆地处于华力西褶皱隆起带,大多数盆地缺失上覆沉积盖层,煤系地层裸露,煤岩变质程度较低,为低变质烟煤,对煤层气成生和保存不利。松辽盆地范围内,被白垩系地层掩覆其下的侏罗纪断陷盆地,含煤岩系一直处于沉降深埋状态,煤系地层未遭剥蚀,盆地构型也保存完整,盆地西部下侏罗统红旗组含煤性较好。因此,在松辽盆地西部选择煤系地层发育,煤层埋深较浅,煤岩变质程度适中的早侏罗世断陷盆地进行探索还是可行的。
中国大陆侏罗纪大中型含煤盆地集中分布在阿尔金断裂以西,面积达87.7×104 km2,阿尔金断裂以东除鄂尔多斯盆地为大型盆地外,其它均属小型断陷盆地,面积为22.6×104 km2。阿尔金断裂以西的侏罗纪含煤盆地可分两种类型,即位于褶皱带上的张扭性断陷型盆地和位于褶皱带两侧的前陆拗陷型盆地。位于天山褶皱带的伊宁—尤尔都斯、焉耆、库米什盆地面积较小,一般为(0.5~3)×104 km2。断陷盆地是在古生代陆缘增生褶皱带基础上,沿平行山系走向发育的张扭性断裂形成的。另一类是位于天山褶皱带南北两侧规模较大的前陆坳陷盆地。塔里木陆块北部和东部的库车盆地(5.4×104 km2)、塔东盆地(23.9×104 km2)是受天山褶皱带向南推挤形成的前陆坳陷盆地。塔里木陆块西南部的塔西南盆地(6.5×104 km2),是受西昆仑褶皱带向北推挤形成的弧后前陆坳陷盆地。塔里木陆块东南部的塔东南盆地(10.3×104 km2),是受阿尔金断裂影响形成的压性走滑盆地。天山褶皱带以北的准噶尔盆地(23×104 km2)、吐鲁番—哈密盆地(9.2×104 km2)是受天山褶皱带向北推挤形成的前陆坳陷盆地。
伊宁盆地含煤面积6069 km2,煤炭资源量2816.5×108 t。盆地位于天山褶皱带的西部,由一系列北西西、近东西向并列展布的复式向斜组成,盆地北部北西西向逆断层和北西、北东向次级平移断层,将向斜错断为褶曲或挠曲,南部呈向北倾斜的单斜,东端为北西西、东西向并列的背向斜。八道湾组在伊宁北含可采煤3~11层,厚16.12~44.16 m;伊宁南上含煤组含可采煤2层,厚2.67~13.86 m,下含煤组含2个煤组,厚25.03~69.77 m。西山窑组在伊宁北含可采煤3~11层,厚5.87~38.95 m;伊宁南含煤12层,厚52.38 m。八道湾组为低灰、特低—低硫煤,属长焰煤、不粘煤。西山窑组为低—中灰、特低—低硫煤,属长焰煤。焉耆盆地含煤面积7559 km2,库米什盆地含煤面积2919 km2,合计含煤面积10478 km2,煤炭资源量752.2×108 t。焉耆盆地为被新生界掩覆的复式向斜,库米什盆地为被断裂切割的不对称性开阔向斜。八道湾组和西山窑组煤层均为低灰、特低硫煤,属长焰煤、气煤,煤岩变质程度由浅至深逐次增高。位于天山褶皱带的伊宁、焉耆、库米什盆地,是在褶皱带基底上由张扭应力形成的小型断陷盆地,原型盆地沉积条件较好,发育了含煤性好的煤系,燕山期后褶皱回返,形成构造较复杂的复式向斜,对煤层气成藏不利,是寻找煤层气藏的不利地区。
位于塔里木陆块周缘的库车、塔东、塔西南和塔东南侏罗纪含煤盆地,以前陆坳陷盆地为主,由于勘探程度较低,测算的含煤面积为5.43×104 km2,煤炭资源量仅有439.5×108 t,至今对盆地深部地质构造面貌及含煤状况了解甚少,对含煤面积和资源量统计亦很不全面。库车盆地早、中侏罗世含煤岩系仅分布于盆地北缘轮台至温宿一线,塔东盆地煤系分布在沙雅—尉犁—楼兰一线,塔西南盆地煤系分布在乌恰、阿克陶、莎车—叶城、布雅一带。中侏罗统克孜勒努尔组含煤2~19层,可采煤厚5.1~6.01 m。塔北煤岩变质程度自东向西增高,东部俄霍布拉克以气煤为主,有长焰煤及弱粘结煤,属低灰、特低硫、富油煤;中部拜城一带为焦煤,属低—中灰、特低硫煤;西部温宿一带为贫煤及少量瘦煤,属特低—低灰、中—高硫煤。塔西南为不粘煤、弱粘结煤及少量气煤。塔东可能为气煤。塔里木盆地周缘发育的侏罗纪前陆坳陷盆地,有较好的聚煤沉积环境和构造条件,含煤盆地规模较大,但盆地深部构造面貌和煤系发育状况还不很明晰,仅库车盆地含煤状况资料稍多,可进行煤层气勘探的探索。
天山褶皱带以北的三塘湖盆地,由巴里坤、三塘湖和淖毛湖组成复式向斜构造,含煤岩系多被断裂所分割,中部发育有短轴背斜,煤系发育在凹陷内。盆地含煤面积6984 km2,煤炭资源量786.1×108 t。八道湾组主要分布在三塘湖,含可采煤1~3层,厚2.0~17.4 m。西山窑组在巴里坤含可采煤3~6层,厚43.16~55.96 m;三塘湖含煤2~4层,厚5.9~7.3 m;淖毛湖含可采煤5~7层,厚14.61~35.16 m。西山窑组煤岩属中灰、低硫煤,挥发分为16.5%,属肥、气煤。三塘湖为低—中灰、低硫不粘煤、长焰煤。三塘湖盆地(2.3×104 km2)规模不大,原型盆地含煤岩系发育较好,煤层多、厚度大、煤质好、变质程度适中,但经成煤期后构造变形改造,盆地构型已遭破坏,构造较为复杂,对煤层气成藏不利,不是寻找煤层气藏的有利地区。
吐鲁番-哈密盆地为一复式向斜,含煤岩系分布于次级向斜(凹陷)内,含煤面积为20298 km2,煤炭资源量为6299.1×108 t。八道湾组在艾维尔沟含可采煤12层,厚37 m,最厚达75.63 m;托克逊含可采煤1~4层,厚2.46~8.17 m;鄯善含可采煤11层,厚39.2m;哈密含可采煤2~4层,厚2.85~43.53 m,可采煤平均厚度14.92 m;吐鲁番、野马泉含可采煤2~15层,厚13.6~28.3 m。西山窑组在艾维尔沟、托克逊含可采煤5层,厚9.6~19.7 m;鄯善含可采煤4~11层,厚16.4~33.7 m;艾丁湖含可采煤9~24层,厚15.6~45.6 m。大南湖钻孔钻遇煤层25层,厚182.24 m。盆地内煤岩变质程度呈现中部低、两端高,艾维尔沟为气、肥、焦、瘦煤,属中—低灰、低硫煤;托克逊、哈密为低—中灰、特低硫长焰煤。吐鲁番八道湾组为中低灰、低硫气煤,西山窑组为中灰、特低硫肥焦煤和焦瘦煤。吐鲁番—哈密盆地,侏罗纪煤系发育较好,变形改造后盆地构型较为完好,但内部构造较复杂,煤层埋藏较深,可选择煤层埋深较适中的部位进行煤层气勘探,对盆地煤层气赋存状况进行探索。
准噶尔盆地 准噶尔侏罗纪含煤盆地位于准噶尔—兴安活动带西部的准噶尔地块。准噶尔地块结晶基底为前震旦系,震旦纪至早寒武世为克拉通发展阶段,早古生代准噶尔地块西缘受俯冲消减形成小洋盆,地块东部仍为浅海沉积,晚古生代(泥盆纪至早二叠世)由有限洋盆变为残余洋盆,晚二叠世开始了陆内河湖相沉积,期末隆升为陆沉积间断,三叠纪沉积范围扩大,超覆于二叠系之上,沉积厚达1500~2500 m,沉积相带呈环状分布于坳陷盆地,中三叠世受天山褶皱带向北推覆形成前陆坳陷的雏形。侏罗纪仍属前陆坳陷盆地发展时期,早、中侏罗世八道湾期、西山窑期为主要聚煤期,其间的三工河期为最大湖侵期,西山窑组之上为头屯河组河湖相碎屑岩沉积,上侏罗统陆相碎屑岩沉积厚达1500~2500 m。白垩纪仍为前陆坳陷河湖相碎屑岩沉积,厚2400 m。第三至第四纪,北天山褶皱带强烈隆升并向北推挤,准噶尔盆地南缘剧烈沉陷,沉积了厚达5000m余的磨拉石建造,形成了明显的南粗厚、北细薄的箕状盆地。
准噶尔盆地早、中侏罗世八道湾组、西山窑组是主要含煤岩系,盆地南缘煤层厚度大。玛纳斯、乌鲁木齐、阜康一线,八道湾组含煤10余层,单层厚达29.0 m;头屯河以东含煤8~55层,厚9.6~52.8 m,以西含煤3~7层,厚4~6.8 m;四棵树一带含煤6~7层,厚8.6 m。西山窑组含煤数十层,厚75.0~218.6 m,下部含煤段单层厚46~64.0 m,上部含煤段单层厚1.0~3.0 m。乌鲁木齐含煤20~40层,厚36.2~182.8 m,可采煤11~25层,厚34.1~151.9m;玛纳斯含煤21~29层,厚26.1~57.2 m,可采煤11~23层,厚23.2~51.8 m;清水河含煤24~34层,厚55.1 m,可采煤17~21层,厚50.34 m。准噶尔盆地西北缘克拉玛依—乌尔禾一带,八道湾组含煤5~10层,可采煤4~7层,厚5~19.6 m,克拉玛依以东的油气钻井钻遇煤层总厚达40.0 m,可采煤5~12层。
准噶尔盆地含煤岩系煤岩显微组分以镜质组为主,惰质组次之,稳定组分较低。八道湾组煤层宏观煤岩类型以光亮、半亮煤为主,半暗煤次之,暗淡煤较少。煤岩属中灰煤,亦有低灰煤及少量高灰煤。镜质体反射率为0.4%~0.91%,属长焰煤、气煤,亦有褐煤及肥煤。西山窑组宏观煤岩以半亮、半暗煤为主,光亮煤、暗淡煤次之。煤岩属低灰、特低灰煤,亦有中灰、高灰煤。镜质体反射率为0.42%~0.96%,属长焰煤、气煤,褐煤次之,有少量肥煤。准噶尔盆地尚未进行煤层气勘探,根据风化带下限煤层甲烷浓度推测煤层含气量,盆地南缘风化带平均深度400 m,煤层埋深426 m,平均含气量为6.36 m3/t;盆地西缘、东缘风化带深度500~550 m,平均含气量4.0 m3/t。兰氏体积平均为13.24 m3/t,兰氏压力平均为1.56 MPa。含煤岩系属低煤阶,煤层渗透性较好。
准噶尔侏罗纪含煤盆地发育在前震旦系稳定地块上,晚二叠世至三叠纪发育的坳陷或前陆坳陷为侏罗纪含煤盆地的形成奠定了稳定的古构造基础,中生代相对稳定的构造期为早、中侏罗世含煤岩系的形成提供了较好的古构造、古地理环境。早、中侏罗世煤系沉积后又发育了封盖条件较好的沉积盖层,煤系地层之上有数千米厚的沉积层覆盖,使含煤岩系得以深埋成煤、成烃。喜马拉雅期构造活动强烈,新生界沉积巨厚,整个盆地构型基本完好,中部隆起将盆地分隔为几个次级坳陷。准噶尔盆地早、中侏罗世古气候、古植物、古构造、古地理等聚煤条件适宜,形成了含煤性好的巨厚含煤岩系,又形成了较好的生储盖沉积组合,后期构造变动盆地未遭严重破坏,为煤层气成藏提供了较好的条件。盆地南缘处于聚煤沉积期滨湖相带,含煤性好,有变质程度适中的聚煤带,有形成煤层气藏的有利条件,是寻找煤层气藏的有利地区。
资料统计表明,侏罗纪煤炭资源量为2.98×1012t名列各时代煤炭资源量之首,占中国煤炭资源总量的53.5%。侏罗纪含煤盆地主要分布在塔里木—华北板块以北的大陆上,阿尔金断裂以西的侏罗纪盆地含煤岩系发育最好,盆地规模较大,占整个侏罗纪含煤盆地面积的大半。阿尔金断裂以东含煤盆地大多为小型断陷盆地,仅有鄂尔多斯盆地为大型前陆坳陷盆地,规模较大,煤系发育较好,是寻找煤层气藏的有利地区,其它小型断陷盆地,面积狭小,有些盆地火山岩发育,含煤性较差,大多处于构造隆起带之上,含煤岩系沉积后,未能深埋或被覆盖即又复隆升,煤系地层裸露遭受剥蚀,盆地被改造后构型并不完好,有些盆片残留的煤系地层含煤较好,但已不具备煤层气成藏条件,一般均属寻找煤层气藏的不利地区,仅松辽盆地的西缘带,在白垩系地层掩覆之下的早侏罗世断陷盆地是可进行煤层气勘探的探索地区。面积占含煤盆地大半的阿尔金断裂以西的侏罗纪含煤盆地,可分为天山褶皱带及其南、北三个部分。位于天山褶皱带的伊宁、焉耆、库米什盆地等张扭应力形成的小型断陷盆地,原型盆地沉积环境可能较好,含煤岩系发育较好,但燕山期后褶皱回返,形成较复杂的复式向斜,盆地规模虽小构造却较为复杂,对煤层气成藏不利,是寻找煤层气藏的不利地区。天山褶皱带以南位于塔里木盆地周缘的侏罗纪含煤盆地,多为大型前陆盆地,有较好的聚煤沉积环境,但是煤炭资源普查勘探程度很低,仅盆地边缘部分地区勘查程度较高,勘探程度相对较高的库车坳陷北部可列入煤层气勘探的探索地区。位于天山褶皱带以北的三塘湖盆地规模较小,原型盆地可能发育较好,煤系地层较发育,但经后期构造改造盆地构型并不完好,不利于煤层气成藏与保存,是寻找煤层气藏的不利地区。吐鲁番—哈密盆地规模中等,侏罗纪煤系发育较好,但变形后煤系地层在盆地中部埋藏较深,可在盆地边缘煤层埋深较浅的部位进行探索。准噶尔盆地规模较大,原型盆地发育较好,聚煤沉积环境有利,含煤岩系发育好,沉积组合匹配,经改造后的盆地构型基本完好,煤岩变质以深成变质为主,随盆地形成环状变质环带,盆地南缘沉积环境优越,含煤性好,煤层埋藏深度适中,变质程度适中的斜坡带是煤层气成藏的有利区带,是寻找煤层气藏的有利地区。
通过对7口钻孔的电性—煤层对比,结合反演制作了l15-b2-w21钻孔煤层对比图、w12-b2-116-b3钻孔煤层对比图和21-51-l16-b3钻孔煤层对比图(图3.26~图3.28),从连井剖面对比可以看出煤层横向分布比较稳定,厚度变化不大。
图3.26 115-b2-w1钻孔煤层对比图
结合井-震联合波阻抗反演解释成果,区内各煤层厚度横向变化情况如下。
(1)13-1煤层
图3.27 w12-b2-116-b3钻孔煤层对比图
图3.28 21-51-l16-b3钻孔煤层对比图
从13-1煤层厚度图(图3.29)看,煤厚变化趋势为西北厚,东南薄,在1.5~5.0m之间,大部分煤厚在3.0~4.0m之间;在补3孔处较薄,仅1.5m左右。值得注意的是:该煤层存在薄隔层,反演剖面上煤层的变化很明显;煤层顶部是一套砂岩,可能对煤层开采不利,建议开采时注意顶部砂岩的变化。
(2)11-2煤层
从11-2煤层厚度图(图3.30)看,煤厚变化在2.0~5.0m之间,大部分煤厚在2.5~3.0m之间。在补2孔处煤厚2.55m,补3孔处煤厚4.35m。横向变化比较稳定,较厚部位在东南部补3孔附近,煤厚4.0~5.0m。
(3)8煤层
从8煤层厚度图(图3.31)看,煤厚变化趋势为东南厚,西北薄,横向变化稳定,煤厚变化在1.5~3.5m之间,大部分煤厚在2.0~3.0m之间。横向上煤层较厚的部位在补2、补3孔和51孔之间的局部范围内,煤厚为3.0~3.5m。
图3.29 13-1煤等厚度图
图3.30 11-2煤等厚度图
图3.31 8煤等厚度图
(4)6煤层
从6煤层厚度图(图3.32)看,煤厚变化趋势为东薄西厚,横向变化比较稳定,煤厚变化在2.0~4.0m之间,大部分煤厚在2.5~3.5m之间。横向上煤层较厚的区域位于西偏南的局部范围内,煤厚为3.0~4.0m。
图3.32 6煤等厚度图
(5)1煤层
从1煤层厚度图(图3.33)看,煤厚变化趋势为西北厚,东南薄,在6.0~9.0m之间,大部分煤厚在6.5~8.5m之间。该煤层最厚,但从反演剖面上看,其层间小隔层发育。
图3.33 1煤等厚度图
江西萍乐凹陷晚二叠世乐平组含煤建造普遍发育,在 A,B,C 三个煤组中,含煤可达二十余层,主要可采煤层集中在 B 煤组,以乐平的桥头A、丰城的仙姑岭为聚煤中心。萍乐凹陷东部乐平一带有闻名于世的乐平煤,凹陷内煤质变化的带状分布规律明显。乐平煤的成因及萍乐凹陷煤的变质问题,都引起人们很大的重视。我们根据这地区若干点煤岩煤质特征的研究,提出一些初步看法。
一、萍乐凹陷乐平组煤层煤岩特点
乐平煤是一种含树皮组织很多的特殊煤种,典型的乐平煤———树皮残植煤( 含树皮组织在 50%以上) 主要出现在乐平附近的鸣山、回沅岭、桥头A一带的 B 煤组中,在乐平钟家山、竹山里等地的 B 煤组中绝大部分为树皮暗煤、树皮亮暗煤。而在萍乐凹陷中部西部丰城、宜春一带的 B 煤组中都没有发现树皮残植煤。
凹陷东部及中部、西部含煤性、煤层煤岩特征都有很大的区别。
东部的 B 煤组中有三层可采煤层 B1,B2,B3,中部西部 B1煤层层位常缺失,B3煤层往往被浅海相、潟湖相所替代。全区发育的 B2煤层特征也不同。东部煤层不甚稳定,厚度可由零到三四米,有时在三五十米内即可由两米多变为尖灭,煤层结构较复杂,横向变化较大,夹矸层数变化也大,煤层成似层状,凸镜状,主要由半暗型煤组成,下部较暗,上部较亮,由于各种煤岩成分频繁的交替,形成不均一的复杂线理状结构。煤层中黄铁矿包体多呈凸镜状出现,最大达 10 厘米 ×55 厘米。煤层底板大多为黏土岩、粉砂岩,具有鲕状结构( 菱铁质鲕粒) 及大量植物根部化石———痕木。其顶板常夹有薄层钙质砂岩或泥灰岩,并含海相动物化石。凹陷中部、西部,以丰城为例,B2煤层虽然也有二三层夹矸,结构也较复杂,但横向较稳定,一般在数千米范围内变化不大,属较稳定的层状煤层,煤岩成分较均一,以半亮型煤为主,与半暗煤互层,呈宽条带状结构。其底板也是黏土岩、粉砂岩,但没有鲕状结构,直接顶板主要是湖泊相的粉砂岩、黏土岩。
东西两个地区 B 煤组煤的显微特征也不同。东部乐平鸣山一带 B2煤层中典型的树皮残植煤发育。显微煤岩组分中树皮组织含量达 50% ~60% 以上,树皮组织呈橙黄色。因为受到不同程度的膨化,原始结构不甚明显,表面似胶状,仅局部可见叠瓦状鳞片状结构,树皮组织大小不等,较大的块体( 达 5 毫米) 沿层分布,较小树皮碎块( 多为 0. 1 ~0. 01 毫米) 不很规则地分布在深棕色的弱丝炭化基质中。凝胶化基质相当均一,与以树皮组织为主的部分互层,显示出水平微波状层理,基质中还可以看到流纹状结构,煤中木质部组织较少,主要有团块状木质镜煤,镜煤质半丝炭等,典型的丝炭化组分很少。矿物杂质中黄铁矿较多,呈细晶状散布在树皮组织周围,其他有黏土矿物及散布在弱丝炭化基质中的石英碎屑。东部其他地区各煤层中树皮组织富集的分层,显微特征与此相仿。中部丰城一带及西部广大地区 B2煤层的显微特征是凝胶化组分很多,在 70% 以上,除梅仙岭、坞社里的煤层下部发现有个别的树皮组织外,一般都没有。煤中基质多,而植物组织很少。矿物杂质中以黏土矿物为主,呈蠕虫形或小凸镜体散布在凝胶化基质中,其含量在煤层各分层中变化较大。
二、成煤环境及成煤先决条件
根据煤层底板、煤层结构、煤岩成分和煤的显微结构等成因特征,我们认为树皮残植煤并非异地生成,成煤原始物质并不是由河流、洪水从别处搬运而来,而是形成于水流活动性较强的覆水沼泽中,树皮组织的富集与沼泽内的局部搬运———微异地搬运有关。
Ю. A. 任珠士尼可夫( Ю. A. Жемчужников) 和 A. И. 金兹蒲格( A. И. Гинзбург) 在谈到形成残植煤的残积作用时指出: 在一些水流微弱活动的森林沼泽地带,虽然植物堆积很多,但是保留下来的固体物质却较少。这是由于在这一种微弱氧化的环境下,细菌的分解作用可以持续很久,木质纤维素组织经过长期的分解而破坏,分解后形成的腐殖酸也很容易被水流带走,结果使难受微弱氧化作用的稳定组分富集起来。我们认为乐平一带的树皮残植煤的形成环境与此有共同之处。
萍乐凹陷东部乐平一带树皮组织含量较高的煤中,凝胶化组分含量总比丝炭化组分高得多,树皮组织本身也受到凝胶化作用的影响而膨化,黄铁矿晶粒的存在等都说明当时的聚积环境不是强烈氧化环境,不是一种“干涸”沼泽,而是覆水较深的沼泽。但沼泽的环境不很平静,水流比较活动,煤具有明显的微波状层理,凝胶化基质中的流纹状结构,部分树皮组织破离成细条、碎片,与丝炭碎片、弱炭化团块、黏土矿物、石英等共生成凸镜体出现,说明当时水流是比较活动的,赋存有树皮残植煤的煤层底板都有痕木,有时还垂直于层面。一般煤层结构明显,但厚度不甚稳定,在同一矿区同一煤层中树皮含量变化相当大。在煤层剖面上,树皮组织往往富集在煤层底部及夹矸层附近,这些都反映成煤原始物质是原地生长、堆积的,成煤泥炭沼泽基底不平,在水流活动条件下有利于树皮组织的富集。
晚二叠世气候湿润,成煤植物石松、真蕨类等皮层很厚,我国不少煤田晚二叠世含煤建造中树皮组织较多,无疑古植物条件是形成树皮残植煤的必要条件。
根据现有资料,萍乐凹陷各地植物化石群的成分并没有很大差别,为什么树皮残植煤仅在东部发育呢? 我们认为这和成煤时古地理及大地构造条件有关。
东吴运动使萍乐凹陷整体上升,由于块断波状振荡运动在凹陷中形成了许多次一级的凹陷。当时地势高差较大,河流冲刷作用强烈,多条河流夹着大量较粗的碎屑物质,流向沉积盆地。凹陷东部受江南古陆和怀玉武功隆起的影响,上升作用比中部、西部显著。乐平鸣山、钟家山一带,含煤建造底部三角洲相沉积广泛发育,厚达百余米,粒度变化较大,出现几个旋回,反映当时地壳活动较频繁。这地区地壳活动差异性较大,成煤前的湖泊相、闭流盆地相沉积发育不甚稳定( 图 1) ,其中夹有不少菱铁矿结核、黄铁矿细晶、水云母及拜来石等矿物,具有鲕状结构,反映一种水流活动的弱还原环境。在此基础上发展起来的泥炭沼泽范围较小,基底不平,对植物分解后残留下来的树皮组织随着水流在沼泽内部由一处搬运到另一处,而富集在覆水较深较平静的地方有利。在泥炭堆积后很快就被潟湖相、浅海相沉积物所覆盖。
而萍乐凹陷中部丰城一带,构造运动相对稳定时期较长,在接受三角洲相沉积之后,湖泊相、闭流盆地相普遍发育,厚度较大( 图 1) 。经过长期侵蚀、沉积,地区逐渐夷平,植物蔓生,发育了广大的滨海泥炭沼泽,这时沼泽覆水较深,水流活动性小,植物中的木质纤维素组织亦受到充分的分解、比较彻底的凝胶化作用而保留下来。
图 1 乐平丰城一带 B 煤组岩相柱状图
三、煤的变质问题
为了阐明煤的变质问题,首先必须精确地确定煤的变质阶段及变质规律。根据现有资料,镜质组组分中无结构凝胶体的反光性是反映变质阶段的良好标志。我们用对比反光性的方法确定了萍乐凹陷各地区煤的变质阶段,按变质程度高低分别称为Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ,Ⅴ,Ⅴ,Ⅵ,Ⅶ变质阶段,这些变质阶段大致相当于长焰煤、气煤、肥煤、焦煤、瘦煤、贫煤及无烟煤。在每个阶段中还可以分出3个小阶段,如Ⅱ1,Ⅱ2,Ⅱ3。凹陷中部、西部主要可采煤层B2中镜质组组分含量都在80%以上,煤的化学分析数据受煤岩成分影响小,主要受变质阶段的影响,所以在探讨变质规律时亦参考了煤的牌号和ⅤΓ值。
(1)萍乐凹陷内煤的变质带状分布规律明显。在水平方向,以B2煤层为例,总的趋势是由东向西变质越来越高,如乐平一带为Ⅱ变质阶段,丰城为Ⅳ变质阶段,英岗岭为Ⅵ—Ⅶ质阶段,乌金井为Ⅶ变质阶段。同时亦可以看到由北向南,由江南古陆向凹陷中心,变质逐渐增高的现象。一般低高变质带较宽,而中变质带较窄。
在地层剖面上,位于上部的煤层变质低,如乐平鸣山B2煤层为Ⅱ1阶段,其上约140米的C6煤层为Ⅰ3,相差仅一个小阶段丰城仙姑岭B2为Ⅳ2,而相距280米的C18C28煤层均为Ⅱ3阶段,相差较大,达五个小阶段。
这种带状分布的规律主要是受区域变质作用而产生的。萍乐凹陷是南方许多带状活动凹陷之一,地壳运动的继承性和差异性在本区相当明显。凹陷内各部分原始沉降幅度不同,北部受江南古陆的控制沉降较浅,而南部则较深东部地区受怀玉武功隆起的影响,沉降较浅,从B2煤层形成后到印支期褶皱前的盖层总厚度仅五六百米,而西部宜春、萍乡一带沉降深,盖层可达2000米以上。由此可见,在同一构造单元范围内,在地热相仿的条件下,在煤层形成后持续沉降的过程中,由于沉降深度不同,受温压影响不同,对造成变质程度不同的煤有很大的影响。由于地壳运动的差异性及继承性,有可能在向斜盆地内部出现变质较高,而边缘略低的现象。
(2)萍乐凹陷内中生代各期岩浆活动颇为频繁,对煤的变质程度有显著影响。
在印支期花岗岩体所形成的蒙山周围,挥发分等值线及变质带作同心环状分布(图2),即使在高变质的Ⅶ变质带中也可以分出若干亚带(Ⅶ1,Ⅶ2,Ⅶ3),距杂岩浆岩体越近变质越高,受热力变质作用显著。此外在枧洒、桥头A、竹山里等地亦可看到燕山期辉绿岩体等侵入,局部发生接触变质的现象。
图 2 乐平丰城一带 B 煤组岩相柱状图
( 3) 萍乐凹陷西部构造复杂,以紧闭的线型复式褶曲为主,倾角陡,断裂以逆断层及逆掩断层为主,倒转现象频繁,煤的变质程度高。而中部地区褶曲较平缓,断层以正断层和平推断层为主,变质程度中等。因此构造力(动力)对煤变质作用的影响亦是值得注意的。
总之,不同类型变质作用是热力、压力等因素在地质发展过程中各阶段的具体表现,它们彼此密切有关,对煤的变质作用有着综合影响。
[注]煤层命名问题:萍乐凹陷各地乐平组含煤建造含煤层数变化较大,各地发育程度不同,目前生产上均以建造最底部的煤层作为第一煤层,依次往上排列,在顺序号前冠以煤组代号(如A1B3C6等),所以层位相同的煤层在各地区名称不同。我们根据含煤建造沉积旋回特点及煤层煤岩标志等对比结果,试将B煤组各地煤层按沉积旋回统一命名(表1)。
表1 萍乐凹陷各地旋回命名
(本文由任德贻、高庆才、刘翔生、王明远合著,原载《中国地质学会第三十二届学术年会论文选集》,1963年)