榆林煤炭是什么煤种?
榆林煤炭是烟煤煤种,从挥发分和焦渣特征看,榆林煤炭具有不粘结煤或弱粘结煤特征。从发热量特征看,榆林煤炭明显低于相同煤化程度的1/3焦煤和肥煤;从氢含量特征看,榆林煤炭属于年轻无烟煤变质阶段。\r\n
具体可参考以下内容:
提高煤炭发热量大卡值的方法:
1、洁净煤技术。
主要是指煤炭的净化技术及一些加工转换技术,即煤炭的洗选、配煤、型煤以及粉煤灰的综合利用技术,它是旨在减少污染和提高效率的煤炭加工、燃烧、转换和污染控制新技术的总称。洁净技术包括:选煤,型煤,水煤浆,超临界火力发电,*的燃烧器,流化床燃烧,煤气化联合循环发电,烟道气净化,煤炭气化,煤炭液化,燃料电池。
2、采用大型烘干箱。
将煤炭送入大型烘干箱,将煤炭外水烘干,从而达到提升热值的效果。
3、添加化学试剂。
(1) ‘煤炭热值提升剂’能有效提高煤炭发热量一千卡左右。
(2)其他化学试剂、添加剂。
4、其他方法。
(1)分层给煤,富氧燃烧、型煤燃烧。
将煤炭加工成粉末,在鼓风机侧面吹入炉中,可以充分利用煤炭热量。一般都是研磨成煤屑,然后加入水,通过风机把煤屑吹入燃烧炉,增加燃烧时候煤与氧气的接触,达到充分燃烧。
(2)配煤或洗选科学合理。
配煤或洗选,对某一种煤来说,热值是其本省固有的,不可改变。但是对原煤来说,降低水分、降低灰分可以提高热值,还有将不同热值的煤混配也可以提高热值。
(3)加入水蒸气。
位于陕西省西北部和内蒙古自治区南部,东胜煤矿由主要分布于东胜的一些煤矿组成。
2008年,煤田已发现煤炭资源总量200.4亿吨,成为我国北方地区的特大型煤田。
勘查表明,这一煤田煤质属高热量、低灰分、低硫优质动力煤,主要含煤地层分布广泛,含煤性较好,构造简单,层位较稳定;项目区内交通便利,开发条件良好,是理想的特大型煤炭矿区。
扩展资料东胜煤田面积22860平方千米 ,含煤地层属侏罗纪。预测储量6690亿吨,探明储量2300亿吨。神府煤田分布在陕西省榆林地区的神木、府谷、榆林、横山和靖边5个县,面积约10000平方千米,有5~6个可采煤层,总厚度14.1~21.5米,倾角不到1°,埋藏很浅。
东胜煤田在内蒙古自治区鄂尔多斯境内,面积12860平方千米,有10个可采煤层,厚度 2~7米,倾角1°~8°,埋藏较浅。神府-东胜煤田的 煤为世界少见的优质动力煤,尤以煤田南部为最佳。其硫分小于0.5%,灰分小于8%,发热量达30兆焦/千克。
在国际市场上有很强的竞争力。1984 年开始开发神府东胜矿区,第一 、二期建设规模 30亿吨,第三期(2010年)64~74兆吨,远景规模120兆吨, 已建成3个年产总能力为1.2兆吨的矿井,有4个年产3兆吨的矿井正在施工,2000年将建成60兆吨的年产能力。
包头至神木的172千米铁路及神木至朔州的270千米铁路已经通车。与神府东胜矿区邻接的榆神矿区,初期建设规模52兆吨,后期113.8兆吨。神木至榆林的137千米铁路已经通车。
参考资料来源:百度百科-东胜煤田
1、神东基地
神东基地位于陕西以北榆林地区、内蒙古东部东胜地区,以神府煤田、东胜煤田为主。神府煤田探明储量1349.4亿吨,东胜煤田探明储量2236亿吨。占全国煤炭探明储量约1/4。煤种以弱粘煤、不粘煤、长焰煤为主,气煤、瘦煤次之,焦煤、无烟煤较少,主要用于电力、化工、冶金。神东基地以神华集团、伊泰集团和陕西煤业化工等大型煤炭企业为主体开发。
评价:神东基地是我国已探明储量最大的整装煤田。神东基地地质构造、水文地质条件简单,煤层赋存稳定,开采条件较为优越,适合大规模机械化开采。煤质具有低灰、低硫、高发热量的特点,是我国主要的优质动力煤调出基地之一。
2、晋北基地
晋北基地位于山西北部太原以北地区,行政区划上涵盖大同、朔州、忻州、吕梁等地区。以大同煤田、宁武煤田和河东煤田北部等三大煤田为主。其中位于大同煤田的大同矿区探明储量386.43亿吨,位于宁武煤田北部的平朔矿区探明储量167.3亿吨。大同煤田主要生产弱粘煤,以中灰、低硫、特高发热量煤为主,同煤集团为开发主体;宁武煤田位于朔州地区,以气煤为主,由同煤集团、中煤集团主要开发。河东煤田煤种以气煤、焦煤、瘦煤为主,由山西焦煤集团负责开采。
评价:晋北基地主要生产低灰~中灰、低硫、特高热量动力煤,是我国最大的动力煤调出基地之一。除朔南地区煤层埋藏较深外,基地大部分地区煤层深度较浅,赋存较为稳定,开采条件较好。
3、晋中基地
晋中基地位于山西省中部太原市、吕梁市、临汾市,以西山煤田、河东煤田南部、沁水煤田西北部等几大煤田为主。煤炭可采储量约192亿吨。该基地主要以焦煤、肥煤、瘦煤等炼焦用煤为主。所产炼焦煤为低灰~中灰、低~中高挥发分、低~中高硫、特高发热量。该基地主要由山西焦煤集团、中国中煤集团负责开采。
评价:晋中基地是我国最大的炼焦煤生产基地,焦煤、肥煤、瘦煤资源储量分别占全国的35%、40%、70%,煤质优良,地质构造简单,开采条件相对较好。
4、晋东基地
晋东基地位于山西省东南部,包括阳泉、长治、晋城等。由晋城、潞安、阳泉等矿区组成。该基地主要以低灰、低硫、高发热量的优质无烟煤和中灰、中~富硫、高发热量无烟煤为主。主要由阳泉煤业、潞安集团、晋城无烟煤矿业等集团公司为开发主体。
评价:晋东基地是我国最大、最优质的无烟煤生产基地,各矿区地质构造、水文条件总体简单,开采条件相对较好。
5、陕北煤炭基地
陕北煤炭基地位于陕西北部地区,主要包括陕北侏罗纪煤田、陕北石炭二叠纪煤田、陕北石炭三叠纪煤田、黄陇侏罗纪煤田、渭北石炭二叠纪煤田。煤种以特低灰、特低硫、中高发热量不粘煤及长焰煤为主。以神华集团、陕西煤业化工集团为主体开发。其中陕北石炭二叠纪煤田地质条件复杂,开采难度较大。
6、蒙东煤炭基地
蒙东基地主要包括内蒙古东部的呼伦贝尔市、赤峰市、锡林郭勒盟,主要包括内蒙古二连含煤区、海拉尔含煤区。探明储量为909.6亿吨。煤种以褐煤为主,优质炼焦煤、化工用无烟煤较少。
蒙东煤炭基地煤化程度相对较低,煤种以褐煤为主,发热量较低。但蒙东基地煤层埋藏浅,全国五大露天煤矿中,伊敏、霍林河、元宝山三大露天煤矿均处于蒙东地区。
7、两淮煤炭基地
两淮煤炭基地位于我国经济发达、缺煤的东部地区,主要包括淮南、淮北矿区,探明煤炭储量越300亿吨。淮南矿区以高挥发分的气煤为主,其他煤种较少,目前所产气煤主要用于动力用煤。淮北矿区主要煤种为气煤、焦煤、肥煤等,煤种较为齐全,所产煤炭主要用于炼焦。主要由淮南矿业、淮北矿业集团公司、国投新能源公司和皖北电力集团公司为开发主体。
该基地地质构造中等偏复杂,煤炭开采条件尚可。但该基地位于我国经济发达、煤炭资源稀缺的东部地区煤炭消费区,具有一定的销售区位优势。
8、云贵煤炭基地
云贵煤炭基地主要位于云南省、贵州省、四川省,包括贵州六盘水矿区、四川攀枝花矿区等。煤种以气煤、肥煤、焦煤、瘦煤、贫煤、和无烟煤为主,煤种较为齐全。该基地大型矿区较少,以数量众多、单井规模小的小煤矿为主。受成煤时代影响,该基地所产煤热量偏低、硫分较高,煤质较差。
9、冀中基地
冀中基地位于河北省邯郸市、邢台市、石家庄市、衡水市等,该基地煤种较为齐全,从低变质的褐煤和高变质的无烟煤均有分布。其中炼焦用气煤、肥煤等主要分布于邯郸煤田、开滦煤田,非炼焦用煤主要分布在蔚县煤田。邯郸煤田主要由冀中能源集团开采、开滦煤田主要由开滦集团负责开采。该地区由于开采历史较长,安全开采难度加大。
10、鲁西煤炭基地
鲁西煤炭基地位于山东中西部地区,包括淄博矿区、肥城矿区、兖州矿区、枣庄矿区。兖州、枣庄矿区以气煤为主。淄博矿区煤种较为复杂,包括贫煤、瘦兖、气煤、焦煤。兖州地区煤矿由兖矿集团主要开采,其他矿区由山东能源集团负责开采。
11、河南煤炭基地
河南煤炭基地主要分布在安阳、鹤壁、新乡、焦作、洛阳、郑州、平顶山等地区。包括鹤壁矿区、焦作矿区、郑州矿区、平顶山矿区等。该基地煤种较为齐全,主要为无烟煤、贫煤、焦煤、肥煤、瘦煤、长焰煤等,其中无烟煤储量最为丰富。其中,炼焦用煤主要产于平顶山、安阳、鹤壁等地区,无烟煤主要产自焦作、郑州和永城地区,动力煤主要产自郑州地区。目前平顶山矿区主要由平煤神马集团开采,其他矿区主要由河南能化集团开采。
12、宁东煤炭基地
宁东基地主要分布在宁夏东北部,包括石嘴山矿区、石炭井矿区、横城矿区、鸳鸯湖矿区等。煤种以低灰、低硫、高发热量不粘煤为主,是煤炭液化和电厂的优质原料。该基地主要由神华宁煤集团负责开采。
13、黄陇煤炭基地
黄陇煤炭基地与陕北煤炭基地毗邻,包括黄陵矿区、华亭矿区,探明储量约150亿吨。该基地以陕西煤业集团和华亭煤业集团为主要开采主体。
14、新疆煤炭基地
新疆煤炭资源猜测储量约2.2万亿吨,占全国猜测储量的40%,于2011年正式被中央列为重点发展的十四大煤炭基地之一。主要分布在准格尔地区、哈土-巴里坤地区、西山地区和塔里木北缘地区。主要煤种为不粘煤、弱粘煤等。
评价:该基地煤炭资源埋藏浅、赋存条件较好,地质水文条件简单,开采条件较为优越。但新疆地区远离内地市场,受交通运输的瓶颈限制,目前煤炭外运量较少。
总结:
总体来看,神东煤炭基地是我国煤炭探明储量、生产量最大的基地,该基地横跨陕西、内蒙省,以优质动力煤为主。山西省自北向南的三大煤炭基地煤质特优、开采条件相对良好,分别是我国最大的动力煤、焦煤、无烟煤调出基地。内蒙东北部地区煤炭埋藏浅、多露天煤矿,但煤质较差。安徽省内的两淮基地煤炭种类较为齐全、距离经济腹地近,但开采时间较长,煤炭资源持续开采能力差。河北、河南地区的冀中煤炭基地、河南煤炭基地也存在煤炭资源枯竭的趋势。宁夏、新疆地区煤炭种类丰富,但距离东部煤炭需求地较远,是我国能源西移战略的资源储备基地。位于云南、贵州的煤炭基地地质开采条件相对复杂,且煤炭含硫、含水高,煤质差。
陕西省煤炭资源丰富,含煤面积5.71×104km2,埋深2000m以浅的煤炭资源蕴藏总量超过3800×108t,煤炭资源分布呈现北富南贫的特点,秦岭以北约占全省的98%,以南不足2%。成煤时代主要为石炭-二叠纪、三叠纪和侏罗纪,主要煤田有渭北石炭-二叠纪煤田、陕北石炭-二叠纪煤田、陕北三叠纪煤田、黄陇侏罗纪煤田、陕北侏罗纪煤田、商洛石炭-二叠纪煤田和镇巴侏罗纪煤田等七个煤田(图0.1)。各个煤田均有煤层气分布,但具有资源价值的煤层气主要分布在陕北石炭-二叠纪煤田、渭北石炭-二叠纪煤田和黄陇侏罗纪煤田。全省2000m以浅煤层气资源量13095×108m3,位居全国第三位。
0.1.1 陕西省主要煤田
渭北石炭-二叠纪煤田:东起韩城,西至耀县,地层走向由北东向南西展布,有渭北“黑腰带”之称。东西长约220km,南北宽37~50km,含煤面积近1×104km2,划分为铜川、蒲白、澄合、韩城四个矿区。总体构造为一向北西倾斜的单斜,倾角5°~15°。蒲白、澄合两矿区断裂构造较发育,断层多成为井田自然边界。煤系为山西组和太原组,含煤11层,可采者3~4层,即3#、5#、10#、11#煤层。煤类以瘦煤、贫煤为主。
黄陇侏罗纪煤田:东起黄陵,经宜君、旬邑、彬县、凤翔、千阳等,西至陇县,长约280km,宽30~40km,含煤面积约1.1×104km2,为一向北倾斜的单斜。煤田内多出现宽缓的背、向斜,倾角多在3°~10°之间,个别地段15°左右。构造线以东西向或北东向为主。煤系为侏罗系中统延安组,含煤4层,可采者1~2层。划分为4个矿区和一个勘探区,即:黄陵矿区、焦坪矿区、旬耀矿区、彬长矿区、永陇勘探区。煤类主要为不粘煤、弱粘煤,黄陵矿区有少量气煤。
陕北三叠纪煤田:含煤地层分布范围包括延安、子长、子洲、安塞、米脂、横山等县、市,南北长约75km,东西宽约30km,含煤面积约2200km2,为一向西倾斜的单斜,倾角1°~5°。煤系为三叠系上统瓦窑堡组,含煤7~15层,可采者1~2层,即3#、5#煤层,主采为5#煤。主采煤层的特点是薄而分布广,0.7m以上厚度仅分布于子长县境内,现仅规划一个矿区(子长矿区)。煤类为气煤。
陕北侏罗纪煤田:东北起于府谷至西南的靖边、定边,经神木、榆林、横山等县、市,长约300km,宽25~80km,含煤面积约17400km2。地层倾角1°~5°左右,为一大型向北西倾斜的单斜。煤层赋存稳定,划分为神府矿区、榆神矿区、榆横矿区和靖定预测区。煤系为侏罗系中统延安组,分五个含煤段,分别含5个煤层组,自下而上编为1#、2#、3#、4#、5#,主采煤层为1#-2、2#-2、3#-1、4#-2、5#-2五层。煤类主要为不粘煤、长焰煤,局部有弱粘煤。
图0.1 陕西省煤炭资源分布图
陕北石炭二叠纪煤田:分布于府谷、佳县、吴堡沿黄河以西一带,是山西河东煤田西延部分。以煤层埋深2000m为深部界线,划分为两个不相连接的分区,即府谷矿区和吴堡勘探区。府谷矿区与吴堡勘探区之间的佳县地区,因煤层埋深超过2000m,未作规划分区。煤田地层走向近于南北,为向西倾的单斜,断层稀少,褶皱不发育,地层倾角<10°。煤系地层为山西组和太原组,含煤10层,主要可采煤层为3#、8#、9#三层。煤类为焦煤。
0.1.2 陕西省煤层气资源
0.1.2.1 煤层气区块划分和资源量
根据全省煤田地质勘探钻孔的瓦斯资料,全省的煤层气可按含气量及平面分布特点划分为15个含气区,其中:①单层可采煤层烃类气体含量≥4m3/t,具有一定分布面积的矿区或勘探区,有渭北石炭-二叠纪煤田的铜川、蒲白、澄合、韩城矿区和陕北石炭-二叠纪煤田的府谷矿区和吴堡勘探区六个含气区;②单层可采煤层烃类气体虽≥4m3/t,但分布面积较小,并以孤立点出现的矿区或勘探区,有黄陇侏罗纪煤田的黄陵、焦坪、彬长矿区三个含气区;③单层可采烃类气体含量小于4m3/t的矿区或勘查区,有陕北侏罗纪煤田的神府矿区、榆神矿区、榆横矿区、孟家湾勘查区和陕北三叠纪煤田子长矿区,共五个含气区。
根据全省煤层气赋存情况,对韩城、澄合、蒲白、铜川、府谷、吴堡6个含气区计算了煤层气资源量。对黄陵、焦坪及彬长矿区,估算了煤层气资源量。全省1500m以浅共蕴藏煤层气资源量约13121×108m3(表0.1、表0.2)。
表0.1 石炭-二叠纪煤田煤层气资源量
表0.2 侏罗纪煤田煤层气资源量(埋深<1500m)
通过对煤田煤储层展布、煤层气含量、煤层渗透率、煤变质特征、煤的吸附性能等条件的综合分析,认为渭北与陕北石炭-二叠纪煤田煤层厚度大(图0.2),煤层埋深适中,甲烷含量较高,生、储、盖条件较好,目前有在建和生产矿井,是煤层气勘探开发的理想地区,并具有重要的理论和实际意义。
图0.2 陕西省煤层气资源分布图
彬长矿区至2007年底,已有下沟、火石嘴、水帘、亭南、大佛寺等煤矿生产,其中有的矿井瓦斯涌出量每分钟超过150m3,从目前井下抽放获得的资料分析,本区具有良好的开发前景。
0.1.2.2 不同含气区煤层气地质特征
(1)渭北石炭-二叠纪煤田
煤层的埋深主要受地形和构造的影响。煤田边浅部地层倾角较陡,一般20°左右,局部有直立甚至倒转现象,一般埋深小于500m。煤田的中深部,地层倾角变小,一般5°~10°,地形高差变化较大,在澄合、蒲白、铜川三矿区,地层倾向近于正北。黄土台塬区煤层埋深一般为600~1500m,低山区煤层埋深一般在1800~2300m之间。韩城矿区地层倾向北西,煤层在山区边部埋深仅为0~200m。
3#煤层厚0.18~9.26m,一般3.0m;4#煤层厚度0~3.56m,一般1.00m;5#煤层在韩城矿区厚0~7.19m,澄合矿区厚0.40~10.54m,蒲白矿区煤厚0~8.28m,铜川矿区煤厚0~8.18m;10#煤层澄合矿区厚0~7.39m,蒲白矿区厚0~20.25m,铜川矿区厚0~6.62m。
煤层裂隙、割理发育程度各可采煤层相近。一方面与宏观煤岩类型有关,光亮型和半亮型中,内生裂隙发育,一般为20条/5cm。另一方面,煤层的割理与构造的关系较为密切。韩城北区压性、压扭性构造较发育,不利于煤层割理的形成,并常形成构造煤,阻止了煤层气的运移和逸散,有利于煤层气的富集,从而使北区各矿为高沼矿,相对涌出量较高,下峪口矿可达55.3m3/t,桑树坪矿可达56.09m3/t,但煤层渗透性很低,并常出现瓦斯突出现象。韩城南区张性构造发育,有利于煤层割理形成,煤层渗透率最高达2.5×10-3μm2。
(2)陕北石炭-二叠纪煤田
陕北石炭-二叠纪煤田煤层的内生裂隙较发育,割理不发育,就影响孔隙度和透气性的因素而言,陕北煤的变质程度较低,有利于煤中大孔隙的存在,推测煤层的透气性较高。煤层埋深主要受后期构造影响。地层倾向正西,煤田边浅部沿倾向约5~10km的范围,煤层埋深从露头增加到1000m,中深部埋深在1000m以上,沿走向在佳县以西煤层埋深大于2000m,使煤田一分为二,即南部吴堡区和北部府谷区。
府谷矿区:东部以黄河为界,北以陕西与内蒙古自治区边界为界,西部延伸较远,但埋藏深度1500m的边界位于新民镇—三道沟乡一带。1500m以浅面积893km2,资源量140×108t,探明区面积200km2,资源量53×108t。矿区含煤地层为石炭系太原组和二叠系山西组,含可采煤层11层,自上而下编号为3#、4#、5#、6#、7#、8#、9#-1、9#-2、10#-1、10#-2、11#,其中3#、4#煤赋存于山西组,其余赋存于太原组。主要可采煤层为4#、6#、7#、9#-2,其余为局部可采煤层,煤层埋深200~1200m。根据总体规划,划分为西王寨、冯家塔井田等。西王寨井田4#煤层厚度0.96~12.41m,平均6.93m,埋藏深度125.29~473.84m;6#煤层厚度1.16~5.29m,平均2.29m,埋深141.03~501.98m;7#煤层厚度0.80~7.52m,平均1.74m,埋深150.13~506.33m;9#-2煤厚度1.41~8.60m,平均3.20m,埋深171.76~543.60m。煤类均为长焰煤—气煤,该区是陕西省炼焦配煤基地之一。
吴堡矿区:南起吴堡县城,北至丁家湾乡,呈长条形沿黄河西岸南北向展布,南北长约26km,东西宽2.8~5.6km,面积93.1km2。按照总体规划,划分为柳壕沟井田和横沟井田,两井田以柳壕沟北断层为界。矿区内含煤地层为山西组下段和太原组,总厚度131m,含煤4~14层,其中可采煤层5层,可采煤层总厚度2.89~16.58m,平均9.05m,平均含煤系数9.4%。山西组含煤3层,自下而上编号分别是S3、S2、S1号煤层。其中S3煤层厚度0.31~1.34m,平均0.76m,埋藏深度284.24~952.50m,煤层底板标高-180~-360m,煤层整体向西倾斜,倾角5°左右;S2煤层厚度0.30~1.62m,平均0.99m,埋藏深度294.18~962.40m,煤层底板标高-190~-250m,煤层整体向西倾斜,倾角5°左右;S1煤层厚度1.20~5.10m,平均2.74m,埋藏深度301.41~969.92m,煤层底板标高-240~-350m,煤层整体向西倾斜,倾角5°左右。太原组含可采煤层1层,编号T1,煤层厚度3.51~8.98m,平均6.03m,煤层埋藏深度380.74~1074.28m,底板标高-285~-260m,煤层整体向西倾斜,倾角4.6°。1500m以浅含煤面积813km2,资源量90×108t,其中探明区面积78.5km2,资源量15.3806×108t。煤类为焦煤JM25为主,肥煤FM36、FM26次之,少量焦煤JM24、气煤QM34、瘦煤S13和S14、焦煤JM15及中粘煤1/2ZN23。由于埋藏较深、开采技术条件复杂,暂时尚未开采。
(3)黄陇侏罗纪煤田
黄陵矿区:位于陕西省黄陵县境内,东距县城约55km。受沮水河及其支流长期切割和侵蚀,基岩裸露,沟壑纵横。区内森林植被广泛分布。地势呈西北高而东南低,最高点位于野猪窝附近,海拔1537m,最低点位于索罗湾一带,海拔1022.75m,相对高差514.25m。属地形较为复杂的中—低山区。延安组为含煤地层,地表无出露,属一套生油含煤内陆碎屑河、湖沼相沉积。厚度7.44~135.18m,平均92.30m,区内呈南薄北厚的变化规律,可采煤层有2#、3#两层,2#煤层厚度0.05~6.75m,平均3.91m。3#煤层厚0.85~3.80m,平均厚2.09m,煤层厚度变化较大。煤类以弱粘煤为主,少量1/2中粘煤。勘探阶段发现有3个孔煤层中甲烷含量大于4m3/t,分布面积约15km2,预计储量约3×108m3。勘探阶段施工的1个水文孔,当钻进到延安组第二段时,孔内有煤成气逸出,气量不大,导管引出点燃后火焰呈淡蓝色,火苗短而弱,30~40cm。分2次采集气体样品进行了化验测试,第一次测试结果,氧含量6.31%,氮含量41.69%,二氧化碳含量0.16%,甲烷含量51.27%,乙烷含量0.37%,丙烷含量0.20%;第二次测试结果,氧含量0.25%,氮含量13.54%,二氧化碳含量0.06%,甲烷含量85.06%,乙烷含量1.09%。2004年5月20~21日对孔内气体压力进行了测量,采用0.6MPa压力表,每30分钟测量一次,其值介于0.05~0.145MPa之间。另有1个孔钻进到三叠系时,天然气喷出,导管引出,火焰高达1m。
焦坪矿区:焦坪矿区位于陕西省铜川市耀州区和印台区境内,距铜川市约70km,矿区南北长26.5km,东西宽3.84km,含煤面积103.1km2。现由陈家山、下石节和玉华煤矿开采。矿区含煤地层为侏罗系中统延安组,厚度105~147m。主采4#-2煤层和局部可采的3#-2煤层。4#-2煤层属全区可采,煤层倾角2°~5°,厚度一般6~14m,平均约10m。靠近煤层底板,普遍发育1~3m的劣质煤。煤层结构复杂,一般含矸2~3层,为炭质泥岩或泥岩,夹矸总厚度为0.1~0.5m。煤层直接顶为粉砂岩,厚度2~6m;老顶为中、粗粒砂岩,厚度10m左右;底板为根土岩及花斑泥岩,遇水极易膨胀,厚度4~12m。矿区4#-2煤层赋存较稳定,构造及水文地质条件简单。3#-2煤层仅局部可采(分布于下石节煤矿,现未开采),煤层厚度一般4~6m,平均厚度5m。煤质特征是,原煤灰分产率15%,全硫含量小于1%,发热量25~32MJ/kg。矿区三矿属高瓦斯矿井,煤层属极易自燃煤层,发火期3~6个月,最短24天。由于开采中煤、油、气共生,所以焦坪矿区开采地质条件既特殊,又十分复杂。2006年在该矿区转角勘查区钻探施工时,遇到井喷,喷出气体以二氧化碳气为主。
彬长矿区:位于彬县及长武县境内,彬长规划矿区东西长70km,南北宽25km,详查区面积913km2。矿区地层总体为一倾向北西—北北西的平缓单斜,在单斜背景上有少量方向单一的宽缓褶曲,地层倾角小于9°,构造简单。含煤地层为侏罗系延安组,4#煤为主采煤层,位于延安组第一段的中部,厚度0.15~43.87m,平均10.64m。4#煤为本区主要气源层,最大埋藏深度700m,结构简单,厚度大,分布面积广,可采面积达577.39km2。煤层气与成煤环境、煤化程度、煤厚、沉积构造及围岩性质等关系密切。彬长矿区4#煤层气分带呈南北展布,即矿区东西部大面积范围内为煤层气风化带(CO2-N2带)。中部为N2-CH4带,局部地段为CH4带。煤层埋藏深度、煤变质程度、镜质组含量、煤层的顶、底板泥岩厚度与煤层气含量呈正相关关系。在顶、底板泥岩厚度>4m时,其甲烷含量>2.5mL/g;当泥岩厚度<4m,其甲烷含量<2.5mL/g。
0.1.3 煤层气赋存规律
研究表明,煤层中甲烷含量与煤层埋深、上覆基岩厚度等呈正相关关系(图0.3,图0.4),在渭北石炭二叠纪煤田,煤层瓦斯含量不仅受控于煤层埋深,同时也受控于地质构和煤层厚度。
图0.3 煤层瓦斯含量与煤层埋深关系
(据闫江伟等,2008)
图0.4 煤层瓦斯含量与上覆基岩厚度关系
(据闫江伟等,2008)
煤层气含量与构造的关系:一般在张性断裂发育的地区,煤层气含量低,如蒲白矿区杜康沟逆断层以南,有数条断距在100~300m的较大的正断层,呈北东向斜交于杜康沟逆断层之上,此处煤层气含量明显偏低。另外,在铜川矿区和澄合矿区边浅部以及韩城矿区的边浅部和南区,张性断裂也比较发育,因此,这些区域甲烷浓度和含量均较低。褶皱构造较发育的地区,有利于煤层气的局部富集,一般向斜轴部受挤压,孔隙少,吸附甲烷含量较背斜低,但易于保存;背斜轴部受到拉伸,裂隙、孔隙较发育,当顶板为泥质岩石时,甲烷含量高,当顶板为砂质或脆性岩石时,甲烷易于通过张裂隙散失,甲烷含量低。
甲烷含量与煤层埋深的关系:从渭北煤田四个矿区来看,浅部基本上属于瓦斯风化带,如铜川、蒲白、澄合三个矿区,埋深300m以浅,煤层气组分以N2为主,甲烷含量一般都小于4mL/g。各可采煤层甲烷含量>4m3/t的分布区,韩城、澄合矿区多在煤层埋深300m以深,蒲白、铜川矿区多在400m以深。而韩城矿区,煤层埋深在1000m左右时,甲烷含量已达到19.99m3/t。甲烷含量随深度增加而增大,在本煤田中表现极为明显。
甲烷含量与煤层厚度的关系:一般煤层厚度越大,生、储气越多,甲烷含量就高。从煤田中各可采煤层所采瓦斯煤样统计分析,在正常情况下,同一煤层,深度相近时一般煤层厚的地区甲烷量较高。