山西省沁水盆地寿阳北区块七里河区煤层气资源开发利用与矿区生态保护修复方案

煤层气资源开发利用与矿区生态保护修复方案中联煤层气有限责任公司I 1 6 6 6 7 7 7 8 8 9 12 15 15 18第二章煤层气田基础信息 26 26 26 26 27 27 28 33 33 37 39 46 47 75 75 93 94第三章煤层气资源开发利用 97 97 97 98 102 107 107 113 115 121 123 123 124 124 124 125 125 125 125 127 127 133 144 144 147II 149 153 155 164 167 167 169第五章生态环境治理可行性分析 171 171 171 171 172 172 172 173 176 185 186第六章生态环境治理及监测工程 189 189 189 190 200 200 202第七章生态环境治理工作部署 206 206 206 206IIIIV 207 210第八章经费估算与进度安排 212 212 212 212 213 213 213 231 232 232第九章保证措施与效益分析 233 233 233 234 236 237 237 238 238 244 244 245V（一）煤层气企业承诺书（二）委托书（三）编制单位承诺书（四）地质环境现状调查表（五）编制人员身份证复印件（六）拟申请开采范围（七）储量报告评审意见书及备案证明（八）临时用地协议（九）矿山地质环境保护与土地复垦公众参与调查表（十）探矿许可证（十一）环评批复1单位，专门从事煤层气地面开发。中联公司自1阳北区块范围内煤层气资源进行了综合勘查，2015年七里河区提交探明储量厅关于煤层气资源开发利用与矿区生态保护修复方案编制及评审工作的通知》2020年度国土变更土地利用现状调查数据和永久基本农田分布）；）；）；）；）；）；）；）；）；）；）；）；2）；）；）；）；）；）；）；），）；）；）；）；）；）；）；）；3）；）；）；）；）；）；）；）；）；）；）；）；）；）；）；）；）；）；）；）；）；）；）；）；）；4）；）；）；）；）；）；）；）；）；）；）；）；）；）； 5查表，测量、统计土地损毁面积、程度，发放土地复垦调查问6第一章概况图1-1-1山西省寿阳北区块七里河储量区交通位置图7根据《建筑抗震设计规范》附录A我国主要城镇抗震设防烈度、设计基本），8图1-1-2寿阳北区块七里河区申请采矿权范围与井场相对位置图表1-1-1寿阳北区块七里河区拐点坐标序号CGCS2000经纬度CGCS2000大地坐标6度带CGCS2000大地坐标3度带经度纬度XYXY123456序号经度纬度XYXY1234569表1-2-1采矿权申请基本信息表采矿权名称山西省寿阳北区块七里河区煤层气开采采矿权性质新立中联煤层气有限责任公司所在探矿权的项目名称及证号山西省沁水盆地寿阳北区块煤层气勘查探矿权证，证号：0200001931403登记面积（平方千米）58.91平方千米生产设计规模2.29亿立方米/年申请年限（年）20申报区的北部老区，1940年由山西省陆军特务机关，在黄丹沟一带进行过1955年7～11月，华北地质215队普查组以寻找主焦煤为目的，完成1/5西邻区进行普查勘探，在北部老区内共施工钻孔1987年山西省煤田地质勘探公司148队在七元1980～1988年原煤炭部一一九队在本区及北部老区进行普查及详查，共施图1-2-1申报区勘查程度图评价和研究，其中重点对寿阳区的煤层气资源开1996年阳泉矿务局与煤炭科学研究总院西安分院合作，针对阳泉矿区寿阳2011年山西煤炭地质148勘查院针对阳泉煤业集团所下属的七元井田进行观测3次，并根据阳煤集团的要求，将Q1003孔作为奥陶系石灰岩水位长期观气参数井进行了钻、测、气、录、试等多项工程及样品测试试验，同时对其中田七里河区二叠系下统山西组（P1s）3号、石炭系上统太原组（C3t）9号、15表1-2-1寿阳煤层气田七里河区煤层气探明储量计算成果表煤层面积/km2探明储量（亿方）技术可采储量（亿方）经济可采储量（亿方）3号煤73.529.209号煤57.630.6999.874.9837.8335.08合计99.8134.8766.3561.52表1-2-2阳泉煤业集团生产矿井历年煤层气抽放及涌出量统计表6m3)出量6m3)仅2012年，该集团年煤层气抽放量达11.6263×108m3，总涌出量为16.7283×），），），），煤层估算面积资源储量(万吨)331331+332+333331+332331+332+331+332+333331+332+333+334？平方千米331332333新增331+332331+332+333331+332+(%)(%)(%)七里河井田9588636904.755897.41899.626904.7512802.1613701.7850.3993.439（扣除压覆）588636904.754864.24416.236904.7511768.9912185.2256.6696.585886918805.364692.37653.9018805.3623497.7324151.6377.8697.29（扣除压法）5886918805.363646.82349.718805.3622452.1822801.8882.4798.47总计25710.1110589.781553.5225710.1136299.8937853.4170.8395.90总计（扣除压覆）25710.118511.06765.9325710.1134221.1734987.173.4897.812015年中联公司向国土部储办申报《寿阳煤层气田七里河表1-2-4七里河区内储量及产量情况年度层位矿权面积(平方千米)探明储量来源（相对应的储量备案文件、储量登记书文号）地质储量(亿立方米)技术可采(亿立方米)经济可采(亿立方米)20159#58.919.067.01国土资储备号58.9135.71合计58.9153.8326.9220.82累计产量(亿立方米)0.01注：延续、变更项目填写此部分剩余储量(亿立方米)58.9153.8226.9120.81产能（亿立方米/年）2.29申请年限（年）20图1-3-1山西省沁水盆地寿阳北区块探矿权证表1-3-1寿阳北区拐点坐标172839456查实施方案》，计划将寿阳北区块七里河已提交储量区办理探矿权延续（图图1-3-2七里河区与寿阳北区块位置关系图图1-3-3七里河区煤层气排采井井位图表1-3-2生产试验井增产改造及排采表井号压裂层位排采层位埋深稳产气量（m3/d）稳产时排采开始日期是否达产ZL-SY-03d474.80-476.30599.70-602.30产水量大ZL-SY-04d575.2O-576.30610.80-611.80674.40-676.605502012.7.4否ZL-SY-04d-1615.70-619.50692.40-696.80产水量大ZL-SY-04d-2651.60-654.2011003802012.7.7是ZL-SY-05d669.60-673.90产水量大ZL-SY-05d-1491.10-492.50589.50-593.202012.8.9否ZL-SY-05d-2567.10-567.80599.60-600.60686.50-690.10〉600202013.10.17是ZL-SY-18d460.50-461.50493.45-494.30578.70-581.70〉300242013.4.2否ZL-SY-18d-13、15482.70-484.10593.70-596.10〉600242012.12.26是ZL-SY-18d-2503.60-504.50568.20-568.80638.10-641.00〉400262012.12.26否ZL-SY-19d639.90—641.70724.60—728.30产水量大，最大产气量超过100m3/dZL-SY-19d-1745.50-749.30村民闹事，油料无法供给ZL-SY-19d-2669.40-671.20761.10-765.3011862322013.4.18是ZL-SY-20d753.00-757.20128.82942013.4.14否ZL-SY-20d-2660.70-662.00747.20-752.202013.4.14否结合七里河申报区的地质、排采生产等情况。统计表明，15口井中，大部才能产气。另一个主要因素为所有井都经过压裂施工，20表1-3-3七里河申报区生产动态统计表井号排采层位最高日产气量（m3/d）平均日产气量（m3/d）平均日产水量（m3/d）见气前累产水量（m3）累计产气量累计产水量ZL-SY-03d0028.2117284.6017284.6ZL-SY-04d672199.961272.612697211775.6ZL-SY-04d-164.3386.316393.419935.6ZL-SY-04d-21237749.963.6327.95110142504.1ZL-SY-05d9.92174.7366194221.8ZL-SY-05d-132.88610.61780615353.6ZL-SY-05d-2639243.234.334.7829391289.1ZL-SY-18d339172.991794.6622796364.5ZL-SY-18d-1670196.2627.19706.611883815813.2ZL-SY-18d-2448201.171555.9718188768.1ZL-SY-19d43877.4731.514399.71859315510.8ZL-SY-19d-160.493.78208081744.8ZL-SY-19d-21312672.2811.791146.83099215432.9ZL-SY-20d106.946.07265202824.8ZL-SY-20d-27221289.92000529849.521）；图1-3-4ZL-SY-19d-2井排采曲线图ZL-SY-04d-2井位于申报区西南部，构造位置较好，单独排采15号煤层，22图1-3-5ZL-SY-04d-2井排采曲线图目的煤层以下。该井平均产水量3.6m3/d，最高产水量11.2m3/d，累计产水量）；23图1-3-6ZL-SY-05d-2井排采曲线图气效果较好，产水量大。3号煤层顶板深度为482.7m，煤层厚度为1.4m；15图1-3-7ZL-SY-18d-1井排采曲线图24）；图1-3-8ZL-SY-20d-2井排采曲线图）；2526第二章煤层气田基础信息），），），27图2-1-1寿阳煤层气田七里河申请区水系图28白羊草和蒿类草丛。分布在区内山地和山麓地带，群落总覆盖度为28%,主要群柏等。它们随海拔、地形、气候特点和土壤的不同呈垂直分布并有规律地变化29土壤类型褐土权属清平村地类旱地图斑编号264种植作物），），表2-1-1耕地土壤理化性质统计表发生层深度（cm）有机质（g/kg）全氮（g/kg）有效磷（mg/kg）速效钾（mg/kg）pH值土壤质地土壤容重耕作层0～258.650.857.71轻壤犁底层25～324.960.467.71心土层32～903.070.417.73重壤30土壤类型褐土权属大南沟村地类果园图斑编号主要植被苹果树等），），），表2-1-2园地土壤理化性质统计表发生层深度cm有机质g/kgg/kg有效磷mg/kg速效钾mg/kgpH土壤质地土壤容重表土层0.81207.637.71轻壤淋溶层4.380.65180.417.72淀积层60-903.410.377.88104.747.7431土壤类型褐土权属清平村地类乔木林地图斑编号0122主要植被乔木：主要有油松、白桦树、落叶松、刺槐、山杨林灌木：虎榛子、山楂、胡枝子、沙棘、酸枣、荆条等），表2-1-3林地土壤理化性质统计表发生层深度cm有机质g/kgg/kg有效磷mg/kg速效钾mg/kgpH值土壤质地土壤容重枯枝落叶层7.080.71185.967.71轻壤腐殖质层5~88.750.84205.637.72轻壤淋溶层8-500.69141.967.72淀积层3.250.419.8596.257.74重壤32土壤类型褐土权属小王强村地类其他草地图斑编号主要植被披碱草及各种蒿草为），表2-1-4草地理化土壤剖面化学性状发生层深度（cm）有机质（g/kg）全氮（mg/kg）有效磷（mg/kg）速效钾（mg/kg）pH值土壤质地土壤容重草毡层0～36.780.67169.877.72轻壤腐殖质层3~68.170.76197.527.72轻壤淋溶层6～504.360.419.87110.637.74淀积层50～903.340.346.4787.487.7333沟组地层。（图2-2-1）区外北部老区出露有下石盒子组、山西组图2-2-1寿阳煤层气田七里河区区域地质图成的浅海相碳酸盐沉积，区域厚度约780m，分中、下两个统。为深灰色白云质灰岩、深灰~灰色厚层状灰岩夹薄层泥灰岩及石膏34峰峰组（O2f）本组地层假整合于奥陶系峰峰组地层之上，一般厚度40～70m，平均厚度为申报区主要含煤地层之一，连续沉积于本溪组地层之上。地层厚度底部K1砂岩，为太原组与本溪组地层分界线。一般为灰白色细粒砂岩或中16号煤和吴家峪灰岩均不稳定。15下煤向上，平均6.29米（3.21~10.98）为15灰岩，K2下石灰岩厚1.13~4.51米，平均1.90米。K2下石灰岩向上17.00米勘查区均见K2两层石灰岩。K2上~K3之间为泥岩、粉砂质泥岩、细砂35平均3.57米。K3~K4间为泥岩、炭质泥岩、粉砂岩及煤。K4为11煤顶板，K4科、腕足类、珊瑚等）。3层石灰岩的区别是K4石灰岩中泥质含量较高，K3石以细中粒砂岩为主，有时与6号煤顶板砂岩相连，形成厚的砂体。K7砂岩厚均115.60米。主要由灰白色、黄绿色、灰黑色的中细粒砂岩、砂质泥岩、泥岩组成，泥岩中含不完整植物化石碎片，下部夹2～3层煤线。底部岩屑石英砂岩36K8砂岩，灰褐色，以中～粗粒岩屑石英砂岩为主，有时为细粒砂岩，成分一段(P2s1)：由灰绿色砂质泥岩、泥岩及细砂岩组成。泥岩中含大量紫斑，底部为一层中～粗粒砂岩(K10),泥岩中偶见不完整植物化石。本段厚度88.95二段(P2s2)：底部以一层浅灰色粗中粒砂岩为基底，称中间砂岩(K11)，往上为灰绿色、紫色砂质泥岩、泥岩及浅灰绿色、灰白色粗～中粒砂岩，距本段顶），K11砂岩，为浅灰色岩屑石英砂岩，局部含砾石，泥钙质胶结。间夹泥岩、K12砂岩，为2~3层灰白色含砾粗中粒砂岩，底部一层常含砾。成分一37细砂岩组成。顶部紫红色砂质泥岩，间夹2～3层结核状、透镜状淡水灰岩与上K13砂岩，为暗紫红色、浅红色含砾粗～中粒砂岩，分选极差，颗粒较粗，梁峁之上，厚度变化大，中西部较厚，最厚约92.95米（Q902孔）。不整合于造类型为长轴北北东-南南西向的大型复式向斜。轴迹38），图2-2-2申报区地质构造纲要图39位于申报区东南部，小霍垴村西330m，轴向北东，两翼倾角为7°~8°,伪顶)。沉积不稳定，区中部沉积厚发较大。平均埋深428.60米，平均厚度1.740768.45米，平均厚度1.74米。有少量裂隙，被方解石充填。简易水文地质观测表2-2-1太原组含水层抽水试验成果表K4+K3+K2K4+K3+K2HCO3.SO4-CaK4+K3+K2HCO3.SO4-CaK4+K3+K2K4+K3+K2K4+K3+K2K4+K3+K2-4K4+K3+K2表2-2-2山西组含水层抽水试验成果表孔号抽水层位单位涌水量(l/s.m)渗透系数(m/d)矿化度(g/l)水质类型水位标高(米)Q1603K8及P1s砂岩0.00040.0023HCO3.SO4-Na921.98Q1009K8及P1s砂岩39小时抽干0.326SO4.HCO3-.NaCa908.39Q903K8及P1s砂岩20小时抽干0.456HCO3-.Ca879.95Q1003K8及P1s砂岩48小时抽干0.308SO4.HCO3-.NaCa966.39Qy-3P1x+P1s砂岩0.00120.00211059.50Qy-5P1s砂岩0.00230.01031068.27西上庄井田7-2K8及P1s砂岩0.781SO4-.Na702.89坪头勘探区P34P1s砂岩0.0281HCO3.CL-Na799.49H10P1s砂岩0.00040.00150.700HCO3-Na1003.07保安沟勘探区井检-1K8及P1s砂岩5.29×10-52.63HCO3.CL-Na.Ca595.041表2-2-3奥灰揭露情况一览表孔号揭露奥灰厚度（米）峰峰组一段O2f1(米)峰峰组二段O2f2(米)马家沟组O2m(米)水位标高(米)7-85-6242.9593.3262.8286.819-7187.68123.5154.209.97636.46198.8798.8057.0743.00615.34Q1603353.7191.9975.00601.39Q1009333.2449.72245.21456.92Q1003333.6686.7760.46186.43600.81P77孔上段、下段岩溶均较发育，并且上段较下段更发育，其溶率0.1～30%,落洞直径可达0.2米，大部分未被充填，连通性好。下段溶率0.28％。上、位359.00米，标高为788.23米。以上表明本组岩溶发育，北面浅部P88、P77等孔揭示，本组上段和下段中上部岩溶较发育。区北部岩溶含水结构42K12砂岩组成。K8砂岩：岩性为粗、中、细粒砂岩，据区内钻孔资料统计，中粒砂岩孔见率占37％，粗粒砂岩孔见率占20％。本层在区内基本未出露地表，平均埋深297.51米。平均厚5.03米。局部节理裂隙发育，且大多被充填，只少部分保留度XY43O2f北部中等径流区（图2-2-3），径流条件较强，富水程度极不均一，地下水流向煤系地层各含水层下有15煤至奥灰间隔水层组，上有K8～K12砂岩隔水层44K12砂岩裂隙含水层在区内东北部有出露，接受大气降水补给，以及基岩裂图2-2-3娘子关泉域奥灰水等水位线及泉域分区图45井田位于娘子关水文地质单元迳流区，井田内发育巨厚的奥陶系灰岩含水申报区地面标高一般+1100m左右。15煤层至奥灰间实际隔水层组厚度为上、下马家沟组奥灰富水性较强，其水位为+456.92~+636.46m。15煤埋深大，），表2-2-415煤突水系数计算及突水危险性分析计算依据1地面标高：H1=+1495.6~+930m/+1100m左右。215号煤层标高：铁路北H2=+300m、深部边界H2=±0m。3奥灰水位：+457~+636m；取H3=+457~+636m4煤层倾角：α=5~12°5长壁工作面长度：L=200m615煤至奥灰间隔水层厚度67.12~99.57/83.64m；峰峰组相对隔水层厚141.38~177.71m。15号煤层突水系数计算位置铁路北深部边界开采层标高(m)3000最高奥灰水位(m)636636水压P(Mpa)3.366.36隔水层厚度(m)67.183.6208.567.183.6208.5突水系数(Ts)0.050.040.0160.0950.0760.0314615号煤层突水性分析1.京石铁路以北，以最薄隔水层计算（67.1m），15煤层奥灰突水系数0.05，小于0.06，在无断层、陷落柱等构造导水的情况下，无奥陶系灰岩水突水危险；2.南区以最薄隔水层计算（67.1m），15煤层奥灰突水系数0.095，小于0.1，在煤层底板完整的条件下，无奥陶系灰岩水突水危险。道、探水钻孔、煤层裂隙等都可能成为小窑老空水对④封闭不良的钻孔及未封闭的钻孔也是未来开采时矿井充水因素之一。但⑤周围矿区虽未发现陷落柱导水，但区内陷落柱的分47新近系上新统三趾马红土厚度4~25米，主要为红色粘组厚度0~50米，为棕红色、黄土状亚粘土、夹透镜状砂砾层；马兰组厚度0~50米，主要为黄灰色、粉土质黄土；第四系下、48图2-2-4七里河区9号煤层埋深等值线图图2-2-5七里河区15号煤层埋深等值线图49号煤层埋深介于527.14-845.34之间，平均为686.24m。申报区煤层埋深适中，图2-2-6七里河区9号煤层厚度等值线图图2-2-7七里河区15号煤层厚度等值线图煤层作为煤层气勘探开发的储集层，对其发育特征的深入了解是煤层气资50山西组为勘查区主要含煤地层。其中1～6号煤为山西组煤层，山西组平均厚9号煤层：为太原组顶部稳定可采煤层，全区除3-1、3-6孔不可采外，其有砂质泥岩或粉砂岩顶板，在区的东北部3-9、6-1钻孔连线以东出现炭质泥岩伪顶，底板多为泥岩或砂质泥岩、粉砂岩。厚度0.33~4.43米，平均1.78米，95115号煤层：位于太原组下部，厚度1.15~6.84米，平均3.77的变化，总体是西部（11线以西）15煤厚度小，小于2.5米；中部煤厚变化不大，厚度在3.50米左右，东部（4线以东）煤厚较大，厚度大于4.00米，1表2-2-5煤层特征一览表煤层埋深(m)厚度(m)煤层间距结构稳定性顶板岩性赋存特点3415.68-679.85534.0333.8084.60简单较稳定泥岩为主，局部有砂质泥岩。位于山西组下部,煤层连续性较好,全区基本可采。9447.26-763.99624.230.85-4.20较简单较稳定泥岩以及砂质泥岩为主。位于太原组上段,连续性好,全区可采。527.14-845.34695.201.45-4.923.18较复杂稳定K2灰岩层，局部地区顶板发育薄层黑色泥岩。位于太原组中下部,发育稳定连续,全区可采。表2-2-6煤体结构与裂隙发育特征统计表煤层952根据煤层气井采样测试实验分析结果，太原组9号煤层真密度介于气新增新增探明储量计算中所涉及视密度的取值使表2-2-79号、15号煤层密度与孔隙度数据表9/9/9/煤为主，少数为半暗型及暗淡型煤。其中15煤富含黄铁矿结核，15下煤多为暗b）显微煤岩特征9号煤镜质组在45.5-82.3%之间，平均为72.36%；15号煤层镜质组在53层27项次，15号煤层41样次；数据整理的同时对山西《山西省沁水煤田阳泉进行了汇总，采用《中华人民共和国国家标准煤炭质量分级：灰分磷GB/T20475.1-2006》、《煤灰软化温度分级MT/T853.1-2000》等系列分类标准。各煤层原煤全硫含量均进行了折算校正，折算公式为：基准发热量/干燥基分均降至10%以下；各煤层为低~中高硫煤，洗选后，各煤层平均全硫均降至54为特低灰煤，最大值为特高灰煤，10.01%~20.00%的煤层属特低灰~特高灰、特低硫~高硫、低5556井号煤层号样品编号有机组分（%）无机组分（%）Ro，max(%)镜质组惰质组壳质组合计粘土类ZL-SY-03d99-177.8 91.26.9—0.22.09961.4 75.223.0—0.22.332ZL-SY-04d56.1 74.02.41464.07.2 —20.12.252ZL-SY-05d99-170.2—0.2—2.3239-275.420.7 2.39075.2 92.85.02.26287.06.4—2.22.618ZL-SY-18d99-176.3 2.48986.79.8—96.52.30678.1—90.46.03.62.674ZL-SY-19d99-145.521.1 66.67.725.2—0.59-282.38.2—90.58.5——2.11887.78.2 95.9—3.12081.77.5 0.9ZL-SY-20d99-179.09.9—88.90.7——2.82557表2-2-11各主要煤层煤的化学组成综合成果一览表VdafQgr,dCdafHdafNdafP3原浮2~36原浮2~31原浮9原浮原浮原浮原浮58表2-2-12煤层气井工业分析与元素分析表煤层气井煤层号工业分析（%）Rax（%）元素分析(%)备注MadAadVdafCdafHdafOdaf+SdafNdafZL-SY-03d90.742.09989.264.185.290.77——90.513.924.49ZL-SY-04d90.75——90.313.954.650.6628.762.3335ZL-SY-05d90.972.35790.293.984.640.9221.012.44089.235.52ZL-SY-18d90.819.369.602.48990.553.904.460.799.409.612.49091.343.713.86ZL-SY-19d90.4790.483.934.490.452.51690.433.914.56ZL-SY-20d90.492.82590.094.024.790.4828.7026.91——烧的一项重要指标，不同的煤灰熔融特性适应不同其含量越多，煤灰的熔融温度就越低。硫在煤灰中起降低熔融温度的作用。在酸性氧59煤层369SiO2(%)48.50~59.6054.65(18)42.05~57.4151.22(25)35.40~58.1549.75(69)33.00~59.2850.23(60)47.62~57.8652.99(14)28.18~54.3047.09(22)30.15~54.5243.76(85)38.43~59.7450.99(28)34.90~52.8647.87(4)Al2O3(%)27.74~40.5334.18(18)25.56~40.5834.34(25)28.50~42.3036.26(69)24.46~42.7135.49(60)29.17~42.1536.75(14)18.90~38.2426.65(22)20.20~42.4032.10(85)27.10~41.8236.74(28)36.76~41.4038.99(4)Fe2O3(%)1.68~8.053.85(18)5.46(25)1.54~25.405.08(69)0.76~17.245.23(60)4.05(14)2.00~22.9511.88(22)1.64~35.2512.09(85)3.82(28)2.13~32.009.85(4)CaO(%)0.28~6.030.36~4.201.86(25)2.25(69)0.07~20.052.34(60)0.49~3.660.78~22.155.18(22)0.32~10.893.89(85)0.29~13.272.33(28)0.50~2.091.22(4)MgO(%)0.18~1.420.63(18)0.24~1.220.62(25)0.05~2.270.66(69)0.00~5.990.77(60)0.00~3.280.93(14)0.43~6.191.73(22)0.03~8.920.77(84)0.00~1.850.63(28)0.40~0.770.54(4)SO3(%)0.10~2.340.79(17)0.01~3.821.07(24)0.05~6.571.25(68)0.09~5.861.23(60)0.19~2.040.86(14)0.22~11.872.88(21)0.10~7.392.72(83)0.08~5.211.33(28)0.31~1.560.86(4)TiO2(%)0.84~2.360.74~2.351.48(20)0.60~2.951.31(48)0.21~6.391.44(42)0.86~1.201.02(4)0.59~4.781.53(8)0.62~2.811.28(53)0.18~2.240.64~2.101.36(4)P2O5(%)0.08~0.410.21(7)0.06~1.420.31(14)0.05~2.440.49(40)0.05~2.720.57(31)0.05~0.650.25(4)0.17~2.840.91(4)0.06~3.060.57(44)0.05~2.140.66(10)0.07~0.300.17(4)MnO2(%)0.01~0.020.01(7)0.003~0.2240.033(14)0.00~0.180.04(40)0.01~0.380.04(31)0.007~0.200.065(4)0.01~0.070.03(4)0.00~0.110.03(44)0.00~0.070.02(10)0.00~0.030.02(4)K2O(%)0.32~1.990.78(7)0.24~1.130.64(14)0.13~1.810.60(40)0.19~3.590.67(31)0.34~1.020.77(4)0.25~0.860.45(4)0.18~0.900.45(44)0.22~0.690.42(10)0.46~0.660.59(4)Na2O(%)0.15~0.820.38(7)0.12~0.840.38(14)0.50(40)0.07~1.100.39(31)0.43~1.170.71(4)0.20~1.280.74(4)0.09~1.260.37(44)0.33(10)0.17~0.200.19(4)碱/酸0.090.270.230.08结渣指数0.050.070.080.070.060.450.520.080.21结污指数0.030.040.050.040.060.200.090.030.03ST℃>1500(11)>1500(12)>1500(42)1230(2)>1500(34)1200(2)>1500(4)>1500(4)>1500(37)1268(26)>1500(12)>1500(4)60结渣指数：各煤层的结渣指数在0.05~0.52之间，表2-2-1415煤层煤灰粘度试验表温度(℃)温度(℃)Na2O表2-2-15各煤层可磨性汇总表129下表2-2-16各煤层机械强度试验结果汇总表3861表2-2-17煤对CO2反应性试验结果汇总表煤号样数煤对CO2还原率%800℃850℃900℃950℃1000℃1050℃1100℃613.108.5531.0535.1554.03.198.7323.2238.8554.832.186.4323.2131.542.9245.1021.232.7940.5853.19表2-2-18各煤层热稳定性试验结果汇总表（%）（%）（%）（%）1表2-2-19结渣性试验结果表>6mm灰渣结渣率%62其成分、结构的不同和成岩后生作用的差异，对右，岩体完整性差，可能会产生底鼓。岩石表2-2-2015号煤层顶板岩石物理力学试验成果表表2-2-2115号煤层底板岩石物理力学试验成果表岩石名称抗压强度（MPa）变异范围抗拉强度（MPa）变异范围抗剪强度（MPa）变异范围中粒砂岩54.322.1~76.40.90~3.533.721.56~6.97细粒砂岩27.6517.4~3~4.230.98~1.27粉砂岩38.458~63.80.57~1.482.291.42~4砂质泥岩2.90~39.60.850.20~3.203.881.56~7.09泥岩6.5~24.20.700.38~1.062.780.80~5.7215号煤层～O2岩石为砂岩、铝土泥岩夹砂质泥岩碳酸盐岩组，自然抗压强度为63表2-2-2215号煤层～O2岩石物理力学试验成果表岩石名称抗压强度（MPa）变异范围抗拉强度（MPa）变异范围抗剪强度（MPa）变异范围中粒砂岩26.812.5~411.04~3.293.462.85~4.08细粒砂岩38.551.91~7~2.70粉砂岩3.5~27.60.83~1.60砂质泥岩9.877.2.0~15.20.50~2.790.47~3.22泥岩0.420.3~1.52铝土泥岩9.20~34.40.660.10~1.25铁矿9.60~28.9泥灰岩综上可以看出：15煤顶板多为该区全区发育的K泥岩。申报区主力煤层顶板完整性好，区域上稳定性强，且厚含量高，气体品质优越。垂向上，甲烷含量自上而下有逐表2-2-23七里河区气成分统计表井（孔）号煤层气体组分（%）N2CO2CH4C2+总和ZL-SY-03d92.835.6091.560.01100.003.0491.830.01100.00ZL-SY-04d92.3186.440.00100.009.042.6688.100.20100.00ZL-SY-05d96.250.2493.510.00100.003.352.8093.820.02100.00ZL-SY-18d93.070.9096.010.02100.003.0595.560.01100.00ZL-SY-19d92.092.1395.66100.004.463.4392.100.01100.00ZL-SY-20d96.4991.910.01100.002.1396.390.03100.00642-2-24表七里河部分煤层气井口气成分统计表2-2-24N2(%)ZL-SY-04d-1ZL-SY-04d-2ZL-SY-05d-1ZL-SY-05d-265东南地区含气量高；15煤受西部冲刷带影响，煤层气含量西部和西南部地区偏低，中部及南高于浅部的特点。依据实测含气量资料分别绘制了申报区太原组9号、15号煤层含气量等值表2-2-25含气量统计表煤层井号含气量(m3/t)（空气干燥基）样品数区间值(m3/t)平均值(m3/t)9ZL-SY-03d8ZL-SY-04d38.37-12.01ZL-SY-05d3ZL-SY-16d57.83-9.399.01ZL-SY-17d2灰分过高未采用ZL-SY-18d217.60-18.95ZL-SY-19d4ZL-SY-20d26.07-11.648.86ZL-SY-03dZL-SY-04d46.77-13.66ZL-SY-05d78.82ZL-SY-16d54.56-10.588.61ZL-SY-18d6ZL-SY-19d610.47-19.82ZL-SY-20d5灰分高、氮气高等原因未采用66图2-2-8寿阳煤层气田七里河区9号煤层含气量等值线图图2-2-9寿阳煤层气田七里河区15号煤层含气量等值线图67b）新元煤矿3/min3/min表2-2-26阳煤集团2010年度矿井瓦斯等级鉴定结果批复表突突突突表2-2-25一矿北丈八井瓦斯涌出量统计表年度总量风排抽排总量风排抽排199343.7535.338.428.546.901.647374低瓦斯199453.9043.203.804064高瓦斯199533.3822.488.315.595787高瓦斯199696.2624.305704高瓦斯199736.6426.959.9653.2039.93992高瓦斯1998106.6362.4344.207862高瓦斯199969.7949.0721.698.957891高瓦斯200098.6643.9454.729.416723高瓦斯2001104.6242.767.358374高瓦斯2002高瓦斯2007高瓦斯68表2-2-26各煤层（包括Q1202、Q1703、Q1708、Q301、Q202、Q705）瓦斯分析结果汇总表煤层瓦斯含量ml/g自然瓦斯成分%瓦斯含量ml/g·ad瓦斯含量ml/g·daf粉碎前粉碎后CH4CO2N2C2-C8CH4CO2N2C2-C8CH4CO2N2C2-C8CH4CO2N2C2-C830.00~0.150.05(3)0.12~6.773.00(3)0.000~0.7300.00~0.160.05(3)0.14~8.393.65(3)0.000~0.85035.82~99.200.00~0.910.30(3)0.80~64.180.000~5.4001.800(3)9.58~76.2352.71(3)0.00~0.600.20(3)22.24~90.420.000~0.9300.310(3)6.94(3)0.243(3)8.06(3)0.283(3)73.31(3)24.58(3)46.78(3)60.02~9.153.21(13)0.00~0.390.35~3.100.000~0.2300.00~0.430.19(13)0.38~3.610.000~0.26018.71~93.820.00~50.656.18~74.300.000~3.1600.386(13)11.81~97.900.00~58.112.10~64.0228.63(13)0.000~12.6700.031(13)0.035(13)61.50(12)7.25(13)34.81(13)62.90(13)7.46(13)0.998(13)0.000~0.2700.000~0.35026.86~99.110.00~50.840.000~11.42022.32~92.965.22~75.1333.76(56)0.000~2.0600.202(56)5.28(62)0.32(56)2.03(56)0.016(56)6.79(69)0.49(63)2.78(63)0.021(56)70.77(69)3.40(69)25.55(69)0.360(56)64.09(56)1.95(56)0.00~22.190.00~7.240.41(25)0.52~4.601.85(25)0.000~0.6301.31~24.580.00~0.970.19(31)0.69~7.702.52(31)0.000~0.89014.07~99.530.00~35.330.34~80.510.000~8.1300.620(25)0.00~99.8757.98(25)0.13~86.4138.25(25)0.000~9.9300.649(25)5.47(25)0.050(25)7.16(30)0.067(25)73.74(30)3.69(31)24.39(31)2.21(25)90.000.0000.002.010.00037.480.0062.520.00038.230.0061.770.0004.90(1)0.000.0005.980.000.00076.740.0023.260.00087.200.000.0000.00~1.640.18(65)0.03~6.231.76(65)0.000~0.8600.28~25.170.00~3.160.28(80)0.04~6.742.29(80)20.37~99.440.00~27.220.02~95.330.000~26.35014.53~99.250.75~78.7141.22(65)0.000~4.7100.332(65)94.71(65)0.047(65)7.455(86)0.064(65)73.29(86)3.51(86)22.39(86)1.224(65)56.28(65)2.22(65)下2.69~6.084.89(3)0.11~0.230.18(3)1.07~5.934.17(3)0.000~0.0200.12~0.360.27(3)2.06~8.045.61(3)0.000~0.03030.01~94.840.89~2.171.64(3)3.29~68.800.000~0.3000.100(3)33.05~58.401.35~4.672.73(3)40.25~64.240.000~0.5300.177(3)0.007(3)7.78(3)0.010(3)57.72(3)40.54(3)46.71(3)50.38(3)6970V=VLpp+pL图2-2-10储层温度下9号煤的等温吸附曲线图2-2-11储层温度下15号煤的等温吸附曲线719号煤的朗格缪尔体积介于28.14-33.67m3/t之间，平均为30.05m3/t，朗格缪尔压力介于大；大于2MPa后煤的吸附能力增加逐渐变缓。大；大于2MPa后煤的吸附能力增加逐渐变缓。实测饱和度是实测含气量与实测储层压力投影到吸附等温线上所对应的理论含气量的比式中，S实—实测饱和度，%；V实—实测含气量，m3/t；V体开始解吸时的压力，即等温吸附曲线上煤样实测含气量所对应VPVP3/t—力分布于0.78-2.48MPa之间，平均为1.50MPa；15号煤的临界解吸压力分布于0.6-2.14MPa72表2-2-27申报区9号、15号煤实测含气量与等温吸附/解吸特征表煤层号/m/%/m3-1/%/MPa试井储层压力/MPaMad/%Ad/%Vdaf/%PLad/MPa9——————9——————9————9——————9————————————————————————————————9————99——样的。它取决于煤的组成、煤基块大小、煤化程度及煤的裂隙间距。申报区9煤层是一典型的双孔隙介质，它由基质和裂隙(也称割表2-2-28申报区煤层气井9号、15号煤储层试井渗透率与闭合压力表煤层气井煤层号煤层中点深度/m储层压力梯度MPa/100m储层压力/MPa渗透率Md表皮系数调查半径/m储层温度/℃破裂压力梯度MPa/100m破裂压力/MPa压力梯度MPa/100m压力/MPa999表2-2-29煤体结构与裂隙发育特征统计表煤层井号煤体结构宏观煤岩类型裂隙发育特征9ZL-SY-03d碎裂结构半暗-半亮层理、裂隙不便观测ZL-SY-04d碎裂结构半亮层理、裂隙不便观测，手捻不易碎ZL-SY-05d碎裂结构光亮煤芯裂隙较发育，裂隙中含有少量白色杂质ZL-SY-18d碎裂结构光亮煤芯裂隙较发育，裂隙中可见白色充填物ZL-SY-19d碎粒结构半暗-半亮层理、裂隙不便观测ZL-SY-20d碎粒结构半暗-半亮发育两组裂隙，密度为16-18条/5cmZL-SY-03d碎裂结构半亮层理较清晰、裂隙发育，密度为5-8条/5cmZL-SY-04d碎裂结构半亮—光亮层理、裂隙不便观测ZL-SY-05d碎裂结构半亮—光亮煤芯裂隙较发育，有少量夹矸ZL-SY-18d碎裂结构半亮—光亮煤芯裂隙较发育ZL-SY-19d碎裂结构半暗—光亮裂隙较发育，密度为12-15条/5cm，ZL-SY-20d碎粒结构暗淡层理、裂隙不便观测煤储层压力直接决定着煤层对甲烷等气体的吸附资料，申报区属于欠压储层，储层压力梯度介于0.3MPa/100m-0.8MPa/100m之表2-2-30部分地区煤储层压力统计表含煤区矿区储层压力梯度(MPa/100m)最大最小平均焦作恩村井田/韩城鄂尔多斯离柳三江穆棱河鹤岗0.940.690.860.950.520.65晋城0.500.940.800.240.48两淮淮南0.57芦岭0.80.95根据开采设计，采矿活动全部位于井区内，影响），2.39hm2采矿用地地面无建筑，非本矿包括河流水面、水库水面、坑塘水面、内陆滩涂一级地类二级地类井区内井区外总面积(%)地类编码地类名称地类编码地类名称01耕地0102水浇地8.058.050103旱地2402.902402.9040.79020201果园21.3621.360.3603林地0301乔木林地505.84505.848.580305灌木林地89.0689.060307其他林地650.38650.3804草地0404其他草地871.15871.1505商服用地05H1商业服务业设施用地81.2181.210508物流仓储用地20.6920.690.3506工矿仓储用地0601工业用地0602采矿用地5.755.750.1007住宅用地0701城镇住宅用地172.30172.302.920702农村宅基地297.50297.505.0508公共管理与公共服务用地08H1机关团体新闻出版用地28.7928.790.4908H2科教文卫用地31.7331.730.540809公用设施用地20.5420.540.350810A广场用地0.220810公园与绿地6.916.9109特殊用地09特殊用地22.8122.810.39交通运输用地铁路用地33.2233.220.56公路用地93.6493.64城镇村道路用地70.5470.54交通服务场站用地0.19农村道路25.8725.870.44水域及水利设施用地河流水面61.2561.25坑塘水面0.03沟渠0.02其他土地空闲地5设施农用地0.17214.40214.403.64裸土地0.03合计--5891.005891.00100.00表2-3-2影响区基本农田分布情况表单位：hm2型3323332型332333323323332333234233422333334443423433333型344224434344344442443334332333443433422222222型132323232243223233323344333442323533544353333型443213432323333443243344343433334334333322223型332132234223332333334233322233333332323433333型323324334333433333342333343433433323334334233型333433333223233333443443432444434333423343443型334444344433321333323233233332243232123323333型322333343444433333333333334343344343332344432型233244333333334343433433333334434343434343433型344333433433443434444443343434343433344443434型434223222332323322213323343323232324324334334型442333334332344234243344343442232314433312333型224334333443323434433333222222233222223223232型212224324233332333332314222424332342443433332型3333334232233213433表2-3-3影响区土地利用权属情况统计乡镇权属性质地类合计01耕地0203林地04草地05商服用地06工矿仓储用地07住宅用地08公共管理与公共服务用地09特殊用地10交通运输用地11水域及水利设施用地12其他土地010201030201030103050307040405H10508060106020701070208H108H208090810A081009100110031004100510061101110411071201120212031206水浇地旱地果园乔木林地灌木林地其他林地其他草地商业服务业设施用地物流仓储用地工业用地采矿用地城镇住宅用地农村宅基地机关团体新闻出版用地科教文卫用地公用设施用地广场用地公园与绿地特殊用地铁路用地公路用地城镇村道路用地交通服务场站用地农村道路河流水面坑塘水面沟渠空闲地设施农用地裸土地朝阳镇泥河村集体所有6.9115.965.303.324.430.610.230.9437.86高家坡村集体所有121.2337.610.3932.9318.544.8422.512.2548.772.440.710.020.320.263.592.250.4813.47411.87大西庄村集体所有130.3416.700.2017.0554.930.677.900.070.040.560.310.080.0117.77249.37七里河村集体所有2.72633.505.27136.56154.880.7352.822.4349.850.790.910.390.694.410.465.2861.79张村集体所有350.0141.8044.63137.250.400.2714.790.695.940.440.2518.42617.12孙家庄村集体所有0.4323.4719.4616.940.620.0322.490.550.920.249.91186.80九龙村集体所有13.9111.919.930.354.710.8630.670.220.390.800.660.86121.82向阳村集体所有41.360.4017.812.680.6713.610.330.490.050.352.080.270.380.2187.42东河村集体所有32.6233.618.412.435.8628.320.390.550.434.802.850.313.79145.61洞子咀村集体所有415.22102.647.59114.5385.676.070.9758.930.422.624.080.360.835.012.970.973.820.465.5817.26845.50国有所有0.050.05童子河村集体所有0.01景尚林场北下庄林点集体所有5.030.505.53国有使用49.440.899.720.220.520.985.7768.89铁路局国有使用14.9414.94滨河城区国有使用3.0510.420.570.0851.448.770.77131.823.7217.615.485.832.4216.3350.028.242.310.39352.26交通局国有使用67.9967.99寿阳县磷肥厂国有使用高家坡搅拌站国有使用7.497.49国有单位国有使用8.879.4618.33山河林场国有使用0.070.060.706.640.0618.78朝阳镇城关国有使用0.050.05公路局国有使用乡镇权属性质地类合计01耕地0203林地04草地05商服用地06工矿仓储用地07住宅用地08公共管理与公共服务用地09特殊用地10交通运输用地11水域及水利设施用地12其他土地010201030201030103050307040405H10508060106020701070208H108H208090810A081009100110031004100510061101110411071201120212031206水浇地旱地果园乔木林地灌木林地其他林地其他草地商业服务业设施用地物流仓储用地工业用地采矿用地城镇住宅用地农村宅基地机关团体新闻出版用地科教文卫用地公用设施用地广场用地公园与绿地特殊用地铁路用地公路用地城镇村道路用地交通服务场站用地农村道路河流水面坑塘水面沟渠空闲地设施农用地裸土地城镇住宅国有使用637.44山西紫辉房地产开发有限公司国有使用山西省寿阳县北大街小学校国有使用山西森强房地产开发有限公司国有使用人民医院国有使用2.932.93豆腐干加工厂国有使用0.350.35部队国有使用0.045.8618.00城北中学国有使用2.432.43寿阳县中医院国有使用寿阳富碧房地产开发有限公司国有使用水利局国有所有42.3942.39尹灵芝镇芹泉村集体所有215.0035.0265.252.38100.975.910.040.620.3223.89449.71太平村集体所有4.90273.4710.36184.21240.220.3911.830.070.080.050.2433.80773.54尹灵芝村集体所有0.340.070.020.43交通局国有使用2.782.78水利局国有所有0.0218.8618.88合计集体所有8.052350.3721.36486.9089.06640.8829.7711.9295.665.53297.504.985.775.377.5913.8616.602.8624.890.7910.42208.245193.00国有所有0.050.0261.2561.32国有使用52.5318.899.5023.9751.448.7717.480.22172.323.7925.965.8815.2233.2279.7853.948.240.982.31636.68合计8.052402.9021.36505.8489.06650.3881.2120.695.75172.3297.5028.7931.7320.546.9122.8133.2293.6470.5425.8761.2510.42214.405891.00第三章煤层气资源开发利用煤层产状平缓，有少数断层，以宽缓褶皱为主，构造简单。沁水盆地煤层气理论研究、勘探开发实践工作提供孔丰富，对该区的构造、煤层展布、厚度特征及煤层的根据本区煤层气地质、煤储层、渗透性、含气性、排依据资源特点、勘探程度和开发技术条件，合理地选开发煤层气的中心目的是有效地开发和利用宝贵的多的财富，为投资者创造最大的经济效益。定科学、务实、可行的煤层气开发设计方案作为煤层气商业性开发项目，需要严格遵循以储量源的接替条件和开发阶段。以高效开发获得的煤层气储量为外的煤层气富集区，通过施工直井、定向井或水，使煤层气储层压力降低，从而使煤储层中的游水平井是通过增加井眼和煤层的接触面积，提高产量。每种平井具有增大泄压范围和解吸面积、生产作业成本低的特点但其施工难度大远东公司在钻水平井时，FCC-HZ01H井和FCC-HZ02H井都是采用清水钻进,但钻井中遇到严重井漏，最为关键的是没有和垂直井对接。FCC-HZ03H井采用清水钻进，而且和垂直井进行了对接，但可惜水平段过短；FCC-HZ04H井采用黄原胶液作为循环介质，而且也没有和垂直井对接；FCC-HZ05H井也采用黄原胶液作井过程中经常发生卡钻，故远东能源决定提前完钻。总体来讲都不佳，对接后的水平井相对效果比较好，从钻井现场来看，根据目前排采试验井情况和数值模拟结果分析，通过适当的增产措施和工艺，综上所述，为充分动用煤层气资源，本次开储层的分布，以达到控制储量程度高的目的。煤层气规模开不规则井网：在受地形限制或地质条件发生矩形井网：矩形井网规整性好，布置方便，多适用于煤差别不大的地区；矩形井网布井的主要缺陷是：在井与井之间的压力降低比较均匀，可以达到开发区域（a）菱形井网示意图（b）矩形井网示意图图3-1-1井网示意图）：煤层气开发井全部为排水采气井，井网样式布置主要实现资源的有效动用：按照最佳配置裂缝系统、井网系统、采气压力系统的原则分、有效、均衡动用总体资源，要求沿主渗透方向（a）菱形井网与矩形井网日产气量差值（b）菱形井网与矩形井网累产气量差值图3-1-2不同井网产量预测图数值模拟研究表明：在一定工区范围内，井距相渐扩大，压降范围逐渐叠合，菱形井网好于矩形井网。调井网。七里河煤层气田煤层渗透率较低，为保证井底压力根据区域构造特征，申报区内褶曲多发育在东、北部，为宽缓的背斜和向斜，井间距是产量预测和经济评估的重要参数，它决定着投资井数较多，由于井数增加，单井产量增加，总产量相应（a）井距过大（b）井距合理（c）井距过小图3-1-3井距与压降相关关系示意图开发井距的确定应当考虑单井的合理控制储量，使Gg=trEr表3-1-1七里河区单井控制储量统计表合理井距为300m左右。综合考虑储量申报区煤层气丰度和储层物性，少钻井数量，并借鉴申报区内矿区的煤层气开发井网选（a）ZL-SY-04d-2井历史拟合曲线（b）ZL-SY-19d-2井历史拟合曲线（c）ZL-SY-05d-2井历史拟合曲线（d）ZL-SY-18d-1井历史拟合曲线图3-1-4对4口井开展历史拟合表3-1-29号、15号煤层基本参数表模拟数值参数9号煤层15号煤层储层渗透率10-3μm22.000.43储层孔隙度5.516.21含气量m3/t储层压力MPa2.293.10朗氏体积m3/t30.0527.21煤厚m3.18朗氏压力MPa图3-1-5300m×300m井距下，9#、15#煤层合采排采产气量预测曲线表3-1-3单井产量预测表（300m×300m）年限（年）单井日产量（m3/d）单井年产量4m3/y）累计产量4m3）单井综合平均采收率%采气速度%1766.0125.2825.282.862.862883.2529.1554.436.163.3031003.3087.539.903.7441141.9737.69125.224.2651231.8540.65165.874.6061248.3541.20207.0723.424.6671213.2940.04247.1127.954.5381151.2637.99285.1032.244.3091076.1735.51320.6136.264.02996.5032.88353.4939.983.72917.6730.28383.7843.403.42843.0627.82411.6046.553.15774.8425.57437.1749.442.89711.5423.48460.6552.102.66653.2521.56482.2154.532.44599.96502.0156.772.24551.44520.2058.832.06507.29536.9460.72467.16552.3662.4720430.73566.5764.08），图3-1-6七里河井区开发利用方案井位部署图表3-1-4七里河开发利用项目配产数据表年份丛式井/口单井日产气量项目日产气量年产气量累产气量采出程度采气速度/m3/104m3/104m3/104m3/%/%202257766.014.370.270.272023883.25457660170.8520243571003.335.8211820178373.312.2020255571141.9763.6120991388277.213.9020265571231.8568.6122643614704.2120275571248.3569.5322946844164.2620285571213.2967.582230110671720295571151.2664.132116112787923.763.9320305571076.1759.941978114766027.433.672031557996.555.511831716597730.833.402032557917.671686818284433.973.132033557843.0646.961549619834036.852.882034557774.8443.161424221258339.492.652035557711.5439.631307922566241.922.432036557653.2536.391200723766944.152.232037557599.9633.421102824869746.202.052038557551.4430.721013625883348.082039557507.2928.26932426815749.822040557467.1626.02858727674451.412041557430.7323.99791728466252.88表3-1-5七里河区块开发方案参数表稳产年限：5年本方案延续了