吳建輝

摘要：1978年我國(guó)開始實(shí)行對(duì)外開放的基本國(guó)策，對(duì)外打開市場(chǎng)，從國(guó)際上引進(jìn)了先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)和管理經(jīng)驗(yàn)，這大大的推動(dòng)了我國(guó)的經(jīng)濟(jì)建設(shè)和發(fā)展，提高了人們的物質(zhì)文化生活水平。2001年，我國(guó)再一次加大對(duì)外開放的程度，加入了世界貿(mào)易組織，在國(guó)際舞臺(tái)上的地位更加穩(wěn)固，這一系列措施都推動(dòng)了我國(guó)各行各業(yè)的不斷創(chuàng)新和發(fā)展。作為資源強(qiáng)國(guó)，長(zhǎng)久以來(lái)我國(guó)在各種能源額儲(chǔ)備和開發(fā)方面都存在著優(yōu)勢(shì)，特別是煤炭資源，其相關(guān)的煤層氣等資源是寶貴的能源，其開采和利用過(guò)程有許多影響因素，我國(guó)政府為此對(duì)其投入了大量的人力、物力和財(cái)力資源。本文主要對(duì)當(dāng)下水文地質(zhì)條件對(duì)煤層氣賦存的控制進(jìn)行研究和分析，并提出若干建議，僅供大家參考。

關(guān)鍵詞：水文地質(zhì)；煤層氣；賦存條件；控制因素

隨著我國(guó)社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)快速發(fā)展，對(duì)于能源的需求也在與日俱增，特別是煤層氣能源，其作為一種產(chǎn)生于煤層中的非常寶貴的天然氣原料，是非常優(yōu)質(zhì)的礦生資源，在對(duì)其進(jìn)行開發(fā)和利用的過(guò)程中會(huì)受到周圍水文地質(zhì)條件的嚴(yán)重影響，因此，如何對(duì)水文地質(zhì)條件進(jìn)行合理的把控，保證煤層氣資源的可開發(fā)成為現(xiàn)階段有關(guān)部門考慮的重點(diǎn)問(wèn)題。

一、水利運(yùn)移逸散作用

對(duì)于煤層氣來(lái)說(shuō)，水利運(yùn)移逸散對(duì)其賦存的控制作用是十分明顯的，其主要在煤礦層界面導(dǎo)水性能相對(duì)較強(qiáng)的地方，在斷層面會(huì)出現(xiàn)很多的裂縫和裂痕，通過(guò)這些裂痕和裂縫將每層和地下水緊密的聯(lián)系在一起，通過(guò)一系列的運(yùn)轉(zhuǎn)和活動(dòng)，地下水滲透到煤層中，隨之在其中發(fā)生運(yùn)移和逸散。本文通過(guò)對(duì)相關(guān)文獻(xiàn)資料的查閱和實(shí)地考察，發(fā)現(xiàn)這種水利運(yùn)移逸散對(duì)煤層氣賦存的控制形式在我國(guó)大多數(shù)地區(qū)都可以實(shí)現(xiàn)。

（一）下伏灰?guī)r巖溶裂含水徑流對(duì)于煤層氣賦存的控制作用

在我國(guó)的華北地區(qū)，煤炭資源較為豐富，煤層氣資源也比較廣泛。但是在很多氣候較為干旱的地區(qū)，煤炭資源和煤層氣資源較少，因此在煤炭的開發(fā)過(guò)程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)干裂和斷裂現(xiàn)象，下浮灰?guī)r巖溶裂現(xiàn)象經(jīng)常出現(xiàn)在華北地區(qū)煤炭相對(duì)比較貧乏的地區(qū)，比較典型的地區(qū)有山東西南部、西北部和山西西部等等，較為典型的煤礦就是位于河北省境內(nèi)的峰峰煤礦。

峰峰煤礦位于斷裂構(gòu)造的發(fā)育地帶，加之氣候較為干旱，因此在其開發(fā)過(guò)程中，地下水逐漸和斷裂區(qū)的走向平衡，造成其水流過(guò)強(qiáng)，下伏灰?guī)r巖溶裂含水徑流對(duì)煤層氣產(chǎn)生了非常強(qiáng)大的水利作用，隨著進(jìn)行強(qiáng)烈的運(yùn)移活動(dòng)，造成煤層氣的大量逸散，最終導(dǎo)致峰峰煤礦的整體煤層氣含量減少。

（二）中灰?guī)r巖溶裂含水徑流對(duì)煤層氣賦存的控制作用

中灰?guī)r巖溶裂含水徑流對(duì)于煤層氣賦存的控制作用也是十分明顯的，其主要體現(xiàn)在高度的水動(dòng)力系統(tǒng)通過(guò)煤礦中的斷裂面對(duì)煤層發(fā)生強(qiáng)烈的運(yùn)移活動(dòng)，最終造成煤層氣的含量減少。這一情況大多出現(xiàn)在我國(guó)的西北地區(qū)，最為顯著的就是位于山西的韓城煤礦，其在開采的過(guò)程中，由于強(qiáng)烈的水文地質(zhì)運(yùn)動(dòng)，造成該地區(qū)煤層氣通過(guò)煤層之間的裂痕不斷逸散，整體煤層氣含量較低。

（三）上覆新生界含水徑流對(duì)煤層氣賦存的控制作用

對(duì)于煤層氣產(chǎn)生的上覆新生界地區(qū)，其會(huì)產(chǎn)生非常多的松散氣孔，地下水通過(guò)這些氣孔深入到煤層氣中，逐漸在其中進(jìn)行運(yùn)移和逸散。由于上覆新生界區(qū)域中產(chǎn)生的氣孔中所含地下水的厚度可以達(dá)到600米左右，加之其透氣性和擴(kuò)散性較好，造成運(yùn)移活動(dòng)劇烈，煤層氣含量逐漸降低。

二、水利封閉控氣對(duì)于煤層氣的控制作用

所謂的水利封閉控氣作用就是指在煤礦資源中，有很多斷裂地區(qū)并不能導(dǎo)水，它們大多數(shù)是斷裂發(fā)育較為寬緩的單斜地區(qū)或者是向斜地區(qū)，在這些地區(qū)中，由于其含水量和水紋運(yùn)動(dòng)較為輕緩，因此整體水利運(yùn)移和逸散活動(dòng)較少，地下水的水流較小，大多數(shù)只能以重力驅(qū)動(dòng)和凈水?dāng)D壓的形式運(yùn)動(dòng)，這些都在很大程度上對(duì)煤層氣進(jìn)行了保護(hù)，因此在這些地區(qū)，煤層氣的資源比較豐富。就目前我國(guó)煤炭資源的分布情況來(lái)看，煤層氣較為豐富的地區(qū)在山西晉城和其周圍的華北地區(qū)，本文主要以山西晉城的潘莊井田煤礦為例，對(duì)此情況進(jìn)行介紹。

潘莊井田煤礦地處在地質(zhì)結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單的區(qū)域，其地貌呈現(xiàn)出一種單斜的形式，煤層氣資源較為豐富，地下水資源相對(duì)匱乏，水文地質(zhì)活動(dòng)相對(duì)較少，煤礦的地質(zhì)裂縫和裂痕也相對(duì)較少，落差最大的地區(qū)也不過(guò)10米左右，這些都為煤層氣的廣泛存在和發(fā)展創(chuàng)造了有力的條件。

（一）含水層和煤層分布與現(xiàn)狀

在這些煤層氣較為豐富的地區(qū)，地下水的流向與煤層氣的運(yùn)動(dòng)方向是相反的，因此在水文地質(zhì)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，會(huì)對(duì)煤層氣造成一定的攔截作用，這使得煤層氣資源難以流失，非常有利于煤層氣的保存，本文主要以開灤礦區(qū)為例，來(lái)對(duì)此種情況進(jìn)行說(shuō)明。開灤煤礦的地質(zhì)條件有利于煤層氣的保存和發(fā)展，其處在一種開平向斜不對(duì)稱的地區(qū)，地下水通過(guò)東西走向的角度互相補(bǔ)充，與其煤礦中所存儲(chǔ)的煤層氣的運(yùn)動(dòng)方向恰恰相反，保證了煤層氣的質(zhì)量和含量。

（二）煤系上覆含水層

另外一種煤層氣含量較為豐富的煤礦礦區(qū)就是指那些新生界含水流區(qū)域比較封閉狀態(tài)的地區(qū)，在這些區(qū)域，地下水和含水層在活動(dòng)的過(guò)程中會(huì)對(duì)煤層氣的流失造成一定的攔截作用，很好的保證煤層氣的含量。

結(jié)語(yǔ)：

我國(guó)國(guó)土面積960萬(wàn)平方千米，各類自然資源都十分豐富，煤礦資源作為我國(guó)重要的能源之一，長(zhǎng)久以來(lái)黨和政府在對(duì)其本身和相關(guān)產(chǎn)品的開發(fā)方面注入了很多的經(jīng)費(fèi)、投入了很大的精力，煤層氣作為煤礦地區(qū)存在的十分寶貴的資源，應(yīng)該更加合理的對(duì)其進(jìn)行保護(hù)和開發(fā)，促進(jìn)其可持續(xù)健康發(fā)展。

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