魏向成

（寧夏回族自治區(qū)礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查院（自治區(qū)礦產(chǎn)地質(zhì)研究所），寧夏 銀川 750021）

煤層氣作為全球范圍內(nèi)重要的非常規(guī)地質(zhì)資源，是傳統(tǒng)能源（尤其是天然氣資源）的戰(zhàn)略補(bǔ)充，受到世界各國(guó)的重視。特別是近年來政府關(guān)于碳達(dá)峰、碳中和等攸關(guān)全球環(huán)境安全和資源格局的重大倡議公布以來，對(duì)煤層氣這一清潔能源的研究顯得尤為必要。中國(guó)有豐富的煤層氣資源，鄂爾多斯盆地由于其獨(dú)特的地質(zhì)結(jié)構(gòu)和經(jīng)歷的復(fù)雜的地質(zhì)作用而成為我國(guó)煤層氣的重點(diǎn)開發(fā)區(qū)塊之一[1-7]。作為我國(guó)大型的煤聚集型盆地，該盆地?fù)碛型砉派?二疊紀(jì)、中生代三疊紀(jì)，以及侏羅紀(jì)含煤巖系[8-13]。在鄂爾多斯西緣的寧夏境內(nèi)，主要分布著4個(gè)煤田，即賀蘭山煤田、寧東煤田、香山煤田和寧南煤田。其中，寧夏吳忠市韋州礦區(qū)位于寧東含煤區(qū)的西南部，礦區(qū)煤層氣富集程度較大，具有較高的勘探開采價(jià)值。

前人對(duì)韋州礦區(qū)的研究較少，僅散見于早期的煤田地質(zhì)報(bào)告，關(guān)于煤層氣富集成藏的一系列科學(xué)問題如生氣條件、存儲(chǔ)條件、保存條件等尚未得到有效約束[10]。筆者依托寧夏科技廳重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃重點(diǎn)項(xiàng)目（寧東煤田煤層氣開發(fā)工藝與煤炭安全開采地質(zhì)保障技術(shù)研究），以韋州礦區(qū)韋三井田為研究對(duì)象，主要從煤層氣成藏地質(zhì)特征、控礦因素和儲(chǔ)煤條件等方面進(jìn)行深入研究，揭示了該井田煤層氣的富集成藏機(jī)制，評(píng)價(jià)了其經(jīng)濟(jì)價(jià)值并進(jìn)一步指出勘探方向。

1 地質(zhì)背景

1.1 區(qū)域地質(zhì)

韋州礦區(qū)地處黃土高原與內(nèi)蒙古高原的交界地帶（圖1a），東有青龍山，西有羅山，兩山走向近南北向。韋州礦區(qū)屬晉冀魯豫地層區(qū)、華北西緣地層分區(qū)、桌子山-青龍山地層小區(qū)。元古界出露青白口系和震旦系地層；古生界出露寒武系、奧陶系、石炭系、二疊系地層，缺失志留紀(jì)和泥盆紀(jì)沉積；中生界出露三疊系地層，缺失侏羅紀(jì)沉積；新生界發(fā)育，出露新近系和第四系地層。古生代地層僅在橫城和韋州煤田有零星出露，區(qū)域上被廣泛發(fā)育的中、新生代地層所掩蓋，埋藏較深[10,14]。

圖1 研究區(qū)地理位置及構(gòu)造綱要圖Fig.1 Geographical location and structural outline map of the study area

韋州礦區(qū)屬華北地臺(tái)西緣的南北向逆沖構(gòu)造帶之青龍山-云霧山逆沖帶，東臨鄂爾多斯臺(tái)拗，西接六盤山弧形構(gòu)造帶，呈一南北向的狹長(zhǎng)地帶，其南北方向均延至區(qū)外。在東西方向?yàn)橹鞯膽?yīng)力作用下形成一系列走向NNW 或近SN 向的褶皺群及與之相伴生的斷層。青龍山-云霧山逆沖帶北部以褶皺為主，斷層稀少；向南斷層較發(fā)育，由近SN 向的大斷層（逆沖斷裂）派生出一組以NW 或NNW向?yàn)橹?，NE 或NNE 向?yàn)榇蔚摹癤”型斷層組，破壞了褶曲的完整性。區(qū)域NNW 或近SN 向的褶皺群自西向東發(fā)育有井田西部的羅山背斜、井田所在的韋州向斜、井田東部的青龍山不完整背斜。向、背斜的兩翼或一翼發(fā)育有大型走向斷裂，褶皺內(nèi)部發(fā)育有較多次級(jí)斷層[10,15-19]。

韋州向斜為韋州礦區(qū)的主體褶皺構(gòu)造，該向斜為一向南仰起、軸向北北西、西翼陡（30°～40°）、東翼緩（20°～30°）的不對(duì)稱向斜構(gòu)造，軸長(zhǎng)大于30 km。向斜核部由三疊系構(gòu)成，兩翼由二疊系、石炭系、奧陶系構(gòu)成。次級(jí)伴生構(gòu)造主要發(fā)育在向斜的東翼，以斷裂構(gòu)造為主，主要發(fā)育兩組斷層，分別為NW、NNW 和NE、NNE 向呈“X”型，以NW 或NNW 向?yàn)橹鳎酁槟鏀鄬?；NE、NNE 向斷層為次，多為正斷層。次級(jí)褶皺構(gòu)造極少見。該向斜東翼和南部仰起端含煤地層發(fā)育較全，西翼被羅山東側(cè)斷層和蝸牛山西側(cè)斷層破壞，含煤地層發(fā)育不全。

1.2 井田地質(zhì)

韋三井田位于韋州礦區(qū)中南部（圖1b），地理位于大、小羅山東麓，行政隸屬于吳忠市同心縣韋州鎮(zhèn)管轄，井田地理坐標(biāo)為東經(jīng)106°25′00″-106°29′15″、北緯37°07′45″-37°14′30″。井田被第四系風(fēng)成沙，沖積、洪積砂粒層及新近系亞粘土、亞砂土所覆蓋，為全隱伏井田。經(jīng)鉆孔揭露井田內(nèi)地層由老到新依次有石炭系上統(tǒng)羊虎溝組、石炭-二疊系太原組、二疊系下統(tǒng)山西組、中-上統(tǒng)上石盒子組、新近系彰恩堡組和第四系。

韋三井田大地構(gòu)造位置處于鄂爾多斯西緣青龍山-云霧山南北向褶皺沖斷帶，東西方向的擠壓為主應(yīng)力場(chǎng)作用，由此形成了區(qū)域軸線近南北的褶皺、南北向大斷層和在井田范圍派生的次一級(jí)兩組與東西向主壓應(yīng)力方向斜交的“X”共軛斷層，井田內(nèi)斷層方向以北西、北北西為主。井田范圍內(nèi)的褶皺構(gòu)造基本呈北東傾的單斜構(gòu)造，地層傾角從西向東逐漸變緩，淺部-中深部一般為15°～30°，深部＜10°。斷層帶出現(xiàn)牽引構(gòu)造，導(dǎo)致產(chǎn)狀急劇變陡，鉆探揭露可達(dá)70°～80°。

2 成藏特征

2.1 含煤地層

韋三井田含煤地層為石炭-二疊系太原組和二疊系山西組。根據(jù)地層層序正常的鉆孔資料點(diǎn)數(shù)據(jù)分析，山西組和太原組煤層累積厚度在平面上均有富煤帶展布。山西組賦存在井田東北角，累積煤層厚度一般為7～10 m，煤層累厚呈自西向東增厚的趨勢(shì)，與韋二井田相鄰部位煤層厚度相對(duì)較大（圖2a）；太原組煤層厚度變化相對(duì)較穩(wěn)定，煤層累積厚度大多在10 m 以上，井田南部因地層剝蝕關(guān)系導(dǎo)致煤層累厚變小，大于16 m 的厚煤帶位于井田北部中心地段，沿地層走向呈長(zhǎng)條形分布，其中局部存在煤層累積厚度大于22 m 的地段（圖2b）。

圖2 韋三井田煤層累積厚度等值線圖Fig.2 Contour map of cumulative thickness of coal seams in Weisan mine field

太原組含煤地層平均厚度547 m，含煤層數(shù)40余層，其中編號(hào)煤層14 層，自上而下編號(hào)為5、6、8、9、10、12、14、15、16、17、18 上、18、19、20 號(hào)煤。平均煤層累積厚度17.03 m，含煤系數(shù)3.11%。煤層主要集中在太原組一段、二段、三段和四段，主要的為大部可采煤層共4 層（12、15、17、20 號(hào)煤），次要的為局部可采煤層共2 層（10、14 號(hào)煤）。太原組可采煤層平均厚度13.21 m，可采含煤系數(shù)2.41%。

山西組含煤地層平均厚度125 m，編號(hào)煤層數(shù)4 層，平均煤層累積厚度8.92 m，含煤系數(shù)7.13%。其中可采煤層4 層，自上而下編號(hào)為0、2、3、4 號(hào)煤，可采煤層平均累厚7.45 m，可采含煤系數(shù)5.96%。

韋三井田各煤層特征詳見表1，太原組各煤層累積厚度等值線如圖3 所示。

表1 韋三井田煤層特征Table 1 Characteristics of coal seams in Weishan mine field

圖3 韋三井田太原組各煤層累積厚度等值線圖Fig.3 Contour map of cumulative thickness of coal seams of Taiyuan Formation in Weisan mine field

2.2 煤層對(duì)比

山西組、太原組含煤地層為一套厚度較大的海陸交互相含煤碎屑沉積，其成煤環(huán)境為近海的三角洲平原沼澤和海灣瀉湖沼澤，在韋三井田形成了上、下兩個(gè)分別由若干層主要可采煤層構(gòu)成的煤組，上、下煤組最近一層可采煤層間距離平均約270 m，變化較穩(wěn)定；上、下煤組中的可采煤層的組合特征，砂巖沉積與成分特征，泥巖顏色和古植物、結(jié)核特征等均有明顯差別；下煤組12 煤偽頂泥巖與頂板K6 灰?guī)r構(gòu)成的對(duì)比標(biāo)志層特征明顯且具有唯一性；井田含煤地層測(cè)井視電阻率曲線反映的特征可劃分沉積旋回結(jié)構(gòu)，沉積厚度呈有規(guī)律的、較小的、穩(wěn)定的變化，導(dǎo)致各主要可采煤層間距較穩(wěn)定；井田各可采煤層的厚度變化規(guī)律明顯。此次煤層對(duì)比工作采用測(cè)井曲線對(duì)比，結(jié)果如下。

（1）山西組3 號(hào)煤。井田較穩(wěn)定的局部可采煤層，測(cè)井厚度0.52～2.14 m。長(zhǎng)源距伽瑪、三側(cè)向電阻率曲線呈現(xiàn)界面清晰的中高—高幅值的山峰形態(tài)，長(zhǎng)源距伽瑪值6 500～12 000 CPS，三側(cè)向電阻率值在130～320 Ω·M，自然伽瑪曲線呈界面清晰的低幅值單底形態(tài)；自然伽瑪值0.9～1.1 Pa/kg（圖4a）。

圖4 韋三井田山西組和太原組各煤層測(cè)井曲線形態(tài)特征Fig.4 Morphological characteristics of logging curves of coal seams of Shanxi and Taiyuan formations in Weisan mine field

（2）山西組4 號(hào)煤。井田較穩(wěn)定的局部可采煤層，復(fù)合結(jié)構(gòu)，含1 層夾矸。測(cè)井厚度1.15～1.88 m。伽瑪曲線高異常，8 100～11 000 CPS，形態(tài)為不規(guī)則的雙峰頂；電阻率曲線高異常，120～500 Ω·m，形態(tài)鋸齒狀；自然伽瑪曲線低異常，1.1～1.4 Pa/kg，形態(tài)為不規(guī)則雙谷底（圖4b）。

（3）太原組12 號(hào)煤。井田較穩(wěn)定的大部可采煤層，單一結(jié)構(gòu)。長(zhǎng)源距伽瑪，伽瑪曲線高異常，5 000～7 800 CPS，形態(tài)門狀頂；電阻率曲線高異常，100～450 Ω·m，形態(tài)不規(guī)則山峰頂；自然伽瑪曲線低異常，0.16～0.91 Pa/kg，形態(tài)門形底（圖4c）。另外，12 煤頂板附近為一套灰?guī)r，物性特征顯著，伽瑪曲線低異常，電阻率曲線明顯高異常。

（4）太原組14 號(hào)煤。井田不穩(wěn)定的局部可采煤層，測(cè)井厚度0.35～4.45 m。長(zhǎng)源距伽瑪曲線高異常，4 500～8 300 CPS，形態(tài)為鋸齒頂狀；電阻率曲線高異常，260～390 Ω·m，形態(tài)指形頂；自然伽瑪曲線低異常，0.2～0.88 Pa/kg，形態(tài)鋸齒底（圖4d）。

（5）太原組15 號(hào)煤。井田較穩(wěn)定的大部可采煤層，測(cè)井厚度0.6～5.5 m。伽瑪高異常，6 500～8 000 CPS，形態(tài)為鋸齒頂；電阻率曲線中高異常，90～440 Ω·m，形態(tài)不規(guī)則山峰頂；自然伽瑪曲線低異常，0.38～0.67 Pa/kg，形態(tài)鋸齒底（圖4e）。

（6）太原組17 號(hào)煤。井田較穩(wěn)定大部可采煤層，測(cè)井厚度0.3～6.78 m。長(zhǎng)源距伽瑪，伽瑪曲線中高異常，5 000～7 500 CPS，形態(tài)為指形頂；電阻率曲線高異常，100～450 Ω·m，形態(tài)為不規(guī)則駝峰頂；自然伽瑪曲線低異常，0.43～0.61 Pa/kg，形態(tài)劍形底（圖4f）。

（7）太原組20 號(hào)煤。井田較穩(wěn)定大部可采煤層，測(cè)井厚度0.45～2.38 m，長(zhǎng)源距伽瑪，伽瑪曲線中高異常，5 000～9 500 CPS，形態(tài)不規(guī)則鋸齒頂；電阻率曲線高異常，280～480 Ω·m，形態(tài)上高下低雙峰頂；自然伽瑪曲線低異常，0.36～0.86 Pa/kg，形態(tài)鋸齒底（圖4g）。

3 煤層化學(xué)性質(zhì)

3.1 灰分特征

各可采煤層原煤灰分（Ad）產(chǎn)率平均為22.34%～34.94%，按GB/T15224.1-2004 分級(jí)，韋三井田參與資源儲(chǔ)量估算的煤層中，為中灰煤和高灰煤（Ad在10.79%～39.17%）。各可采煤層浮煤（1.4 比重液浮選）灰分產(chǎn)率平均為6.30%～15.04%，總平均值為9.06%，脫灰率平均為60.81%～70.11%。浮煤回收率平均為9.53%～37.52%，總平均值為27.93%。韋三井田各煤層灰分特征見表2，詳述如下。

表2 韋三井田各煤層煤灰分及其分級(jí)Table 2 Coal ash and its classification in Weisan mine field

垂向上，從上至下各煤層灰分總體變化較小；水平方向上，各煤層絕大部分地段原煤的灰分含量在20%左右，以中灰煤為主，2、3、4、10、12、14、20 號(hào)煤等7 層煤層的局部地段有灰分含量高于30%的高灰煤。

2 號(hào)煤：原煤灰分產(chǎn)率為31.15%～39.17%，平均為34.94%，屬灰分產(chǎn)率變化小的高灰煤；浮煤灰分產(chǎn)率為13.47%～18.12%，平均為15.04%，脫灰率為56.95%。

3 號(hào)煤：原煤灰分產(chǎn)率為16.43%～32.18%，平均為33.34%，屬灰分產(chǎn)率變化較大的高灰煤；浮煤灰分產(chǎn)率為1.95%～13.36%，平均為7.56%，脫灰率為77.32%。

4 號(hào)煤：原煤灰分產(chǎn)率為13.96%～36.51%，平均為23.54%，屬灰分產(chǎn)率變化大的中灰煤；浮煤灰分產(chǎn)率為1.95%～13.36%，平均為7.00%，脫灰率為70.26%。

10 號(hào)煤：原煤灰分產(chǎn)率為12.51%～38.43%，平均為25.17%，屬灰分產(chǎn)率變化較大的中灰煤；浮煤灰分產(chǎn)率為2.97%～16.88%，平均為8.49%，脫灰率為66.27%。

12 號(hào)煤：原煤灰分產(chǎn)率為12.09%～33.34%，平均為25.79%，屬灰分產(chǎn)率變化較大的中灰煤；浮煤灰分產(chǎn)率為2.28%～16.38%，平均為6.30%，脫灰率為75.57%（圖5a）。

圖5 韋三井田各煤層煤灰分等值線圖Fig.5 Contour map of coal ash content of each coal seam in Weisan mine field

14 號(hào)煤：原煤灰分產(chǎn)率為11.35%～35.47%，平均為28.35%，屬灰分產(chǎn)率變化較大的中灰煤；浮煤灰分產(chǎn)率為4.19%～18.61%，平均為10.26%，脫灰率為63.81%。

15 號(hào)煤：原煤灰分產(chǎn)率為10.79%～29.10%，平均為24.30%，屬灰分產(chǎn)率變化中等的中灰煤；浮煤灰分產(chǎn)率為2.96%～13.34%，平均為7.18%，脫灰率為70.45%（圖5b）。

17 號(hào)煤：原煤灰分產(chǎn)率為12.01%～30.97%，平均為26.27%，屬灰分產(chǎn)率變化較大的中灰煤；浮煤灰分產(chǎn)率為2.52%～16.52%，平均為8.05%，脫灰率為69.36%（圖5c）。

20 號(hào)煤：原煤灰分產(chǎn)率為13.51%～33.32%，平均為22.34%，屬灰分產(chǎn)率變化較大的中灰煤；浮煤灰分產(chǎn)率為3.09%～24.55%，平均為11.64%，脫灰率為47.90%（圖5d）。

3.2 瓦斯含量

此次研究依據(jù)（MT/T77-1994）標(biāo)準(zhǔn)對(duì)韋三井田各煤層瓦斯含量進(jìn)行了大量測(cè)定（表3），各主要煤層采樣點(diǎn)0.5 個(gè)點(diǎn)/km2（20 號(hào)煤層）～1.17 個(gè)點(diǎn)/km2（12 號(hào)煤），達(dá)到DZ/T 0215-2002《煤、泥炭地質(zhì)勘查規(guī)范》的要求。

表3 研究區(qū)各可采煤層瓦斯含量及成分一覽Table 3 List of gas content and composition of each minable coal seam in the study area

瓦斯分帶以煤層自然瓦斯成分為分帶依據(jù)，研究區(qū)內(nèi)（下組煤）各可采煤層均為氮?dú)狻託鈳?。煤層瓦斯成份大部分為N2，成分7.44%～98.99%；CH4成分次之，占0～87.12%；CO2成分占0.50%～12.92%；重?zé)N成分低于1%。

12 號(hào)煤瓦斯含量為1.24～15.44 m3/t，總平均值3.88 m3/t。此次對(duì)20 件樣品分析發(fā)現(xiàn)，平面上12 號(hào)煤瓦斯含量呈現(xiàn)北高南低，向深部增大的特點(diǎn)，在研究區(qū)201、202 鉆孔以東、以北范圍最高（圖6a）。瓦斯中的甲烷含量較低，僅202 鉆孔單點(diǎn)達(dá)12.53 m3/t，其余為0.00～3.46 m3/t。

圖6 韋三井田各煤層瓦斯含量等值線圖Fig.6 Contour map of gas content of each coal seam in Weisan mine field

15 煤瓦斯含量為1.06～12.32 m3/t，總平均值5.82 m3/t。此次對(duì)21 件樣品分析發(fā)現(xiàn)，平面上煤層瓦斯含量由淺而深增大，研究區(qū)瓦斯含量在編號(hào)101、201、303 鉆孔處最高，為10.01～12.32 m3/t（圖6b）。瓦斯中的甲烷含量較低，井田北段深部略高，有6 個(gè)點(diǎn)達(dá)5.23～7.93 m3/t，其余15 個(gè)點(diǎn)為0.01～3.82 m3/t。

17 煤瓦斯含量為1.49～9.67 m3/t 總平均值4.81 m3/t。此次分析樣品14 件，結(jié)果顯示，瓦斯含量在井田北段局部略高，含量趨勢(shì)變化不明顯（圖6c）。甲烷含量普遍較低，僅在井田北段編號(hào)303、304 鉆孔2 個(gè)點(diǎn)略高，為7.10～7.14 m3/t，其余12個(gè)點(diǎn)為0.00～3.20 m3/t。

20 煤瓦斯含量為3.07～9.95 m3/t，總平均值7.79 m3/t。此次研究對(duì)12 件樣品分析結(jié)果為，20煤瓦斯含量較高，平面上變化不大，僅在編號(hào)1003 鉆孔高達(dá)14.66 m3/t（圖6d）。甲烷含量?jī)H1003 鉆孔1 個(gè)點(diǎn)較高，為8.54 m3/t，其余有8 個(gè)點(diǎn)為5.17～7.43 m3/t，3 個(gè)點(diǎn)較低為0～0.84 m3/t。

通過此次研究，查明了研究區(qū)各煤層瓦斯分帶為氮?dú)狻託鈳В挥谕咚癸L(fēng)化帶范圍之內(nèi)。各煤層的瓦斯含量均存在＞5 m3/t 的局部較高地段，但總體瓦斯含量低-中等，一般＜5 m3/t。煤層瓦斯中的甲烷含量普遍較低，甲烷含量＞8 m3/t 的點(diǎn)僅有202 鉆孔（12 煤）、1003 鉆孔（20 煤）2 個(gè)孤立點(diǎn)。韋三井田內(nèi)各可采煤層甲烷總體平均含量為0～4.17 m3/t，煤層噸瓦斯平均含量為0～7.79 m3/t。整體數(shù)據(jù)分析結(jié)果顯示，韋三井田甲烷、瓦斯含量均較低，但局部具有較高利用價(jià)值。

4 煤層氣氣源特征

研究區(qū)山西組各煤層賦存面積較小，故此次主要對(duì)太原組各主要可采的煤層甲烷賦存情況進(jìn)行研究。煤層甲烷含量＜4 m3/t 為貧氣區(qū)；4～8 m3/t 為低氣區(qū)；8～12 m3/t 為中氣區(qū)；12～16 m3/t 為中高氣區(qū)；＞16 m3/t 為高氣區(qū)。研究區(qū)上組煤中0、1、2、3、4、10 煤為貧氣區(qū)；下組煤12、15、17、20煤大部分地段為低氣區(qū)，局部地段為中氣區(qū)。各煤層詳細(xì)情況如下。

太原組12 煤空氣干燥基甲烷含量為0.00～12.53 m3/t，平均值為1.23 m3/t，大部地段均低于4 m3/t，僅北部分布有小面積甲烷含量4～8 m3/t 與大于8 m3/t 的孤點(diǎn)（圖7a）。

圖7 韋三井田各層位煤層氣甲烷等值線圖Fig.7 Contour map of coalbed methane in each layer of Weisan mine field

太原組15 煤甲烷含量為0.01～7.93 m3/t，平均值為2.84 m3/t，大部地段均低于4 m3/t，北部與南部分布有甲烷含量4～8 m3/t 的地段，北部有小面積大于8 m3/t 的內(nèi)插點(diǎn)（圖7b）。

太原組17 煤甲烷含量為0.00～7.14 m3/t，平均值為1.65 m3/t，僅在井田北部出現(xiàn)含量4～8 m3/t 的局部地段，整體甲烷含量值較低（圖7c）。

太原組20 煤甲烷含量為0～7.43 m3/t，平均值為3.87 m3/t，井田南部有大面積的甲烷含量4～8 m3/t 的地段，整體甲烷含量值較低（圖7d）。

5 勘探開發(fā)潛力評(píng)價(jià)

研究區(qū)區(qū)域水文地質(zhì)區(qū)劃屬于陶（樂）靈（武）鹽（池）臺(tái)地地下水分區(qū)中的西部低丘臺(tái)地裂隙孔隙水，亞區(qū)地形特征為山丘地帶。區(qū)域水文地質(zhì)邊界東、西以青龍山、大羅山分水嶺為界，南起下馬關(guān)東西一線，北抵臥牛山—太陽(yáng)山，為一向斜構(gòu)造盆地。盆地南端收斂，向北逐漸撒開，呈半封閉式洼地。在多期構(gòu)造作用下，產(chǎn)生不均衡的升降運(yùn)動(dòng)，石炭系、二疊系和三疊系巖層褶皺隆起，地形波浪起伏，氣候干旱少雨，蒸發(fā)量是降水量的7～9 倍，暴雨時(shí)易形成表流流失，入滲量甚微，補(bǔ)給條件差，地下水貧乏，嚴(yán)格受構(gòu)造、地質(zhì)地貌、氣象水文等因素影響。

研究區(qū)地質(zhì)構(gòu)造為中等復(fù)雜類型，地層巖性較單一，巖體結(jié)構(gòu)多為層狀，可采煤層的直接頂板，巖性以互層層狀為主，屬軟弱類～中硬類的層狀巖類，中等穩(wěn)定。根據(jù)《礦區(qū)水文地質(zhì)工程地質(zhì)勘探規(guī)范》有關(guān)規(guī)定，韋三井田工程地質(zhì)勘查類型可劃分為三類二型，即層狀巖類中等型礦床。

依據(jù)GB12719-91《礦區(qū)水文地質(zhì)工程地質(zhì)勘探規(guī)范》，韋三礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量為中等類型。即采礦可產(chǎn)生局部地表變形，但對(duì)地質(zhì)環(huán)境破壞不大；區(qū)內(nèi)無(wú)重大污染源、無(wú)熱害，礦坑排水對(duì)附近水體有一定污染；礦石和廢石化學(xué)成分基本穩(wěn)定，無(wú)其它環(huán)境地質(zhì)隱患，唯地表水、地下水水質(zhì)現(xiàn)狀較差，需在以后礦山開發(fā)中加以改善，但總體地質(zhì)環(huán)境可評(píng)為中等。該區(qū)地質(zhì)環(huán)境脆弱，水化學(xué)環(huán)境差，礦井建設(shè)面對(duì)的重要環(huán)境地質(zhì)問題是環(huán)境污染、土地沙化和水土流失的加劇，造成地質(zhì)環(huán)境的進(jìn)一步惡化。因此在礦井建設(shè)開發(fā)過程中，礦山建設(shè)與環(huán)境保護(hù)必須實(shí)行統(tǒng)籌兼顧、協(xié)調(diào)發(fā)展、同步建設(shè)的原則。

可從以下方面考慮：從制定煤礦總體規(guī)劃開始，貫徹節(jié)能減排和循環(huán)經(jīng)濟(jì)方針，從指導(dǎo)思想上重視環(huán)境保護(hù)，以綠色礦山作為建設(shè)目標(biāo)；研究和開發(fā)采礦的新技術(shù)和新工藝，推行采礦的清潔生產(chǎn)技術(shù)，把礦產(chǎn)資源開發(fā)對(duì)環(huán)境的污染和破壞降低到最低程度。具體方法有：采用新的開采方法減少土地的塌陷，對(duì)破壞的土地資源進(jìn)行土地復(fù)墾和生態(tài)重建；煤矸石的綜合利用，提高礦山固體廢棄物的利用率；降低用水總量，礦井外排水的資源化、提高水循環(huán)利用率、實(shí)現(xiàn)選煤礦廠用水的閉路循環(huán)利用；煤矸石山的綜合治理、預(yù)防煤矸石山的自燃；提高礦井瓦斯的利用率、減輕礦區(qū)的大氣污染；積極植樹種草、防止礦區(qū)的沙漠化和水土流失等。

基于上述關(guān)于韋三井田水文地質(zhì)、工程地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)及其它開采技術(shù)條件的分析，并結(jié)合韋三井田的地質(zhì)、構(gòu)造、煤層、煤質(zhì)、煤層氣含量等客觀條件，認(rèn)為該井田及其周邊地區(qū)具有一定的資源開發(fā)潛力。

6 結(jié)論

（1）韋三井田受控于東西向擠壓的韋州向斜，含煤地層石炭-二疊系太原組和二疊系山西組為一套厚度較大的海陸交互相碎屑沉積，成煤環(huán)境為近海的三角洲平原沼澤和海灣瀉湖沼澤。

（2）山西組賦存于井田東北角，累積煤層厚度為7～10 m，煤層累厚呈自西向東增厚的趨勢(shì)，可采煤層自上而下編號(hào)依次0、2、3、4 號(hào)煤，可采煤層平均累厚7.45 m，可采含煤系數(shù)5.96%；太原組煤層厚度變化相對(duì)較穩(wěn)定，煤層累積厚度大多在10 m 以上，含煤系數(shù)3.11%，主要可采煤為12、15、17、20 號(hào)煤。

（3）韋三井田各可采煤層原煤灰分均為中灰煤和高灰煤（Ad在10.79%～39.17%），煤層瓦斯成分依次為N2（7.44%～98.99%）、CH4（0～87.12%）、CO2（0.50%～12.92%）、重?zé)N（＜1%）。太原組煤中0、1、2、3、4、10 號(hào)煤為貧氣區(qū)，下組煤12、15、17、20 號(hào)煤大部分地段為低氣區(qū)，局部地段為中氣區(qū)。

（4）韋三井田具有良好的煤層氣成藏條件和保存條件，含煤面積分布較廣，煤層氣較為豐富但勘探程度較低。結(jié)合開采技術(shù)條件，認(rèn)為該井田及其周邊地區(qū)具有一定的煤層氣開采潛力和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。