【正文】 排列，間隔為 ～ 7cm。 二 1 煤煤質(zhì)特征在平面上分布具有一定的規(guī)律：揮發(fā)分和氫元素含量由東部的趙固勘探區(qū)向西部的王封、李封井田均有下降的趨勢(shì)，而碳 元素的含量則有逐漸上升的特征。 無機(jī) 組分中以粘土礦物為主，含少量碳酸鹽和硫化物。該類頂板孔隙率低，透氣性差，易于煤層氣保存，但不利于常規(guī) 壓裂法開采，但其上部多為砂質(zhì)泥巖或粉砂巖，可將該類頂板作為“虛擬儲(chǔ)層”，采取頂板完井強(qiáng)化法開采等特殊工藝進(jìn)行煤層氣開采。 主要煤層頂?shù)装宓膸r性特征 頂、底板巖性分布特征 根據(jù)鉆孔資料 和井下實(shí)際觀測(cè)，本次研究過程中編制了主要煤層頂板巖性分布圖。其中，二 1 煤層全區(qū)穩(wěn)定可采，煤厚 0～ ，平均 [29]。 巖溶水一部分沿山前沖洪積扇形成泉群排泄，總排泄量為 ～ m3/s，其中九里山泉群流量 m3/s，隕城塞間歇泉流量 m3/s，百泉最大流量 m3/s；另一部分向深部循環(huán)徑流或由人工排泄。近山前地帶第四系以礫、卵石層為主，其頂板埋深 20～ 40m，富水程度由北向南遞減，單井出水量由大于5000m3/d，漸變?yōu)?500～ 1000m3/d，滲透系數(shù) 15～ 557m/d；南部沖積平原以中細(xì)砂含水層為主，厚度 20～ 30 m，單井出水量 1000～ 3000 m3/d，滲透系數(shù) 50～ 80m/d。水位標(biāo)高 +100～ +78m，為強(qiáng)富水含水層，水化學(xué)類型為HCO3—，礦化度 。 地下水總體流向受構(gòu) 造控制，如峪河斷裂以北為 SE、 SW 向，以南為 SE 向，局部受斷層阻隔流向稍有變化。該階段由于高溫高壓作用下，煤體內(nèi)部產(chǎn)生了大量變質(zhì)氣孔和因干餾作用而生成的微氣孔隙，為烴類氣體貯存提供了較大的空間，使得烴類氣體得以大量保存。這種變化過程在褶皺前和褶皺后，煤層隨地質(zhì)條件的改變發(fā)生有規(guī)律的變化 [20]。 老構(gòu)造繼承性活動(dòng)。左右，北東翼傾角 8186。左右。 N 600 平陵斷層 13 90～ 120186。其它主要斷層詳見 (表 21)。的正斷層，落差 53～ 1000m。在焦作市以東的平原區(qū)，斷層隱伏于新生界地層之下。在晚第三紀(jì)進(jìn)活動(dòng)比較強(qiáng)烈，近期仍有微活動(dòng)的跡象。東，傾向南東，傾角 70186。 （ 2）主要構(gòu)造特征 ①斷層 朱村斷層：為焦作煤田西南部自然邊界，西段為山前斷裂，東段轉(zhuǎn)向東南與耿黃斷層相交，南翼為濟(jì)源凹陷區(qū)，覆蓋層達(dá)千米以上。西部多組成地塹和地壘，斷層密度較大；中部和東部則表現(xiàn) 為階梯狀構(gòu)造，斷層密度較小。 區(qū)內(nèi) 地層總體為一走向 NE— NNE、傾向 SE的單斜構(gòu)造形 態(tài)，地層傾角 5~20186。六煤底板砂巖底至田家溝砂巖底，厚 ～，平均 。底部砂鍋窯砂巖為灰綠色巖屑石英砂巖，含礫石及泥質(zhì)包體，厚度 ～ ，平均 ；中部為灰、淺灰色鮞狀鋁土質(zhì)泥巖（大紫泥巖），具紫斑，富含菱鐵質(zhì)鮞粒 ，是本區(qū)重要標(biāo)志層之一；中上部為中～細(xì)粒砂巖、粉砂巖、砂質(zhì)泥巖及泥巖。底部為深灰～灰黑色泥巖、砂質(zhì)泥巖，局部夾二 1 煤；中下部發(fā)育 2～ 3 層菱鐵質(zhì)泥巖，局部夾煤線，在古漢山井田發(fā)育一層灰、深灰色中 —細(xì)粒巖屑石英砂巖，呈透鏡狀，厚 10～ 15m；上部為黑色泥巖或炭質(zhì)泥巖和 二 1 煤層。發(fā)育煤層 2 層，均不可采。根據(jù)其巖性、巖相組合特征，自下而上可分為下部灰?guī)r段、中部砂泥巖段和上部灰?guī)r段。 含煤地層 本區(qū)含煤地層包括有石炭系中統(tǒng)本溪組、石炭系上統(tǒng)太原組、二疊系下統(tǒng)山西組和下石盒子組、二疊系上統(tǒng)上石盒子組。 ② 二疊系（ P）：由太原組 L9 石灰?guī)r頂至三疊系二馬營(yíng)統(tǒng)底部砂巖，自下而上為下統(tǒng)的山西組和下石盒子組，上統(tǒng)的上石盒子組和石千峰組。 下統(tǒng)冶里組（ O1）：為中厚－巨厚層狀層狀白云巖，含燧石結(jié)核及條帶狀白云巖，底部為泥質(zhì)條帶白云巖及灰?guī)r。與下伏中元古界薊縣系云夢(mèng)山組為平行不整合接觸。工作區(qū) 東距京 廣 鐵路 新鄉(xiāng)站 63km，西至隴海 鐵路 洛陽站 140km，新 （鄉(xiāng)） 焦 （作） 鐵路、焦 （作） 太 （原） 鐵路和焦 （作）柳（州） 鐵路橫貫 區(qū)內(nèi)，不同等級(jí)的公路交織成網(wǎng)，四通八達(dá)，交通十分便利（見圖 21） 。 本文通過對(duì)煤田的地質(zhì)構(gòu)造及煤儲(chǔ)層物性特征分析，系統(tǒng)探討研究區(qū)內(nèi)煤層含氣性變化規(guī)律及其主控因素，旨在為研究區(qū)的煤 層氣勘探開發(fā)和瓦斯防治提供依據(jù) [8]。 Gasbearing properties 。研究煤儲(chǔ)層的物性特征及含氣性，可以為煤層氣的開發(fā)利用提供借鑒作用，同時(shí)也可以減少瓦斯事故的發(fā)生。 關(guān)鍵詞： 焦作煤田；煤層氣；儲(chǔ)層物性；含氣性；控制因素 II Abstract Coal bed methane mainly is a kind of clean energy which exists in coal seam in adsorption manner. Coal resources are very abundant in our country, the coalbed methane resources are also considerable. Researching on coal reservoir physical characteristics and gasbearing, can provide reference for the development and utilization of coalbed methane, at the same time also can reduce the gas accidents. Based on measures on coal samples and the data , the property of fracture and pore structure , permeability and adsorption of the Ⅱ 1 coalbed methane reservoir in the Jiaozuo coalfield were systematically studied. The gasbearing change law and the influence factors on gasbearing properties were discussed using qualitative and quantitative analyses. The study shows , micropores are the major pore , transitional pores are the second and macropores are far less in the Ⅱ 1 coal , thus for the kind of coal , the adsorption capacity is very high the diffusibility is a little strong , but the capacity of seepage and laminar flow is very weak. The permeability coefficient is low and decreases with the burial depth of the coalbed , and the permeability also is influenced by the geostructure and can be improved under hydraulic fracturing. The roof and floor of the Ⅱ 1 coalbed provide favorable gaspreservation conditions , and the effective burial depth and faults structure are also the major factors causing gasbearing change in the Ⅱ 1 coal . The effective burial depth and gascontent is in positive correlation. The gas content in the axial part of the syncline is greater than that in the wings , and the relation is t he very opposite in t he anticlines. The gas content is of ten low near the regional faults or in the inter section part of t he regional faults. Key words: Jiaozuo coalfield。 焦作煤田地處焦作市東北部，東西長(zhǎng) 60 km，南北寬 15 km，含煤面積為 970 km2，是我國(guó)優(yōu)質(zhì)無煙煤的產(chǎn)出基地之一，累計(jì)探明煤炭資源儲(chǔ)量為 億 t，保有煤炭資源儲(chǔ)量為 26. 38 億 t。 本論文的總體研究思路是：以焦作煤田煤儲(chǔ)層為儲(chǔ)層研究對(duì)象，以綜合運(yùn)用野外資料、鉆井資料、錄井資料、測(cè)試資料、煤田地質(zhì) 資料、測(cè)井資料以及地震資料為研手段，綜合對(duì)比周圍各區(qū)塊的地質(zhì)條件，充分分析該地區(qū)的儲(chǔ)層特征，從而進(jìn)行儲(chǔ)層含氣性分析、確定該地區(qū)的含氣性主控因素，在此基礎(chǔ)上，確定焦作煤田煤層氣資源分布及有利勘探目標(biāo)。與下伏太古界地層為角度不整合接觸。厚度～ ，平均 。 （ 4）上古生界（ Pz2） 發(fā)育有石炭系中統(tǒng)至二疊系地層，為本區(qū)主要含煤地層。 （ 6）新生界（ Kz） 由新生界新近系、第四系地層組成，下部為紫紅色土夾礫巖；上部黃土、黃土夾礫石。 7 （ 2）太原組（ C3t） 下起一 1 煤層底板，上至 L9 石灰?guī)r（或菱鐵質(zhì)泥巖）頂，厚 ～ ，平均 ，與下伏本溪組整合接觸。 ② 中部砂泥巖段： L4 石灰?guī)r頂?shù)?L7 石灰?guī)r底。為一套碎屑巖含煤沉積 ,發(fā)育 6 層煤，其中二 1 煤為全區(qū)主要可采煤層。 ④ 小紫泥巖段：位于山西組頂部，由馮家溝砂巖底 到砂鍋窯砂巖底。 ② 五煤段： 五煤底板砂巖底至六煤底板砂巖底，厚 ～ ，平均 。八煤底板砂巖為灰、 9 灰綠色中～細(xì)粒砂巖，厚 ～ ，平均 。依其展布方向可分為近東西向、北東向和北西向三組： ① EW 向斷層：構(gòu)成了本區(qū)和區(qū)內(nèi)斷塊邊界，控制著煤田范圍。但煤層埋藏的深淺、井田的大小主要與近東西向或北北西向和北東向或北北東向兩組斷層切割破壞有關(guān)。自柏山至修武大高村，斷裂隱伏于第四系下。斷面傾向南東， 傾角 70186。西石河以西，由近于平行的五條東西向斷層組成，斷層錯(cuò)斷古生界地層，斷距小于 100m。 南張門斷層：位于照鏡預(yù)測(cè)區(qū)北部，西起演馬莊井田南部，經(jīng)招民莊北至于耿黃斷層，在演馬莊井田走向北 78186。從展布方向來看與太行山背斜軸向近似，分析其應(yīng)屬于新華夏系一級(jí)壓性或壓扭性斷裂。 NNE 200 李河正斷層 5 60～ 70186。為一不對(duì)稱寬緩向斜，向東傾伏，軸部?jī)A角 2—3186。 褚丘向斜：位于薄壁預(yù)測(cè)區(qū)，軸向北 65186?；鶐r山區(qū)由于強(qiáng)烈上升，基巖裸露，溝谷深切，山坡陡峭，河床堆積物很少，河谷斷面多呈 “ V” 字型。另外，在深大 斷裂的上升盤，構(gòu)造應(yīng)力較大。三疊紀(jì)末期的印支運(yùn)動(dòng)，使得本區(qū)地殼整體抬升廣泛接受剝蝕，生氣階段終止，煤層氣有一定的逸散。 水文地質(zhì)條件 焦作煤田地處屬于太行山前沖 積平原，地勢(shì)西北高東南低，地形相對(duì)高差 200～ 300m。 （ 1）碳酸鹽巖巖溶裂隙含水巖組 主要為寒武、奧陶系的厚層狀石灰?guī)r、泥質(zhì)灰?guī)r，總厚度 800～ 1000m。0 以下；下段灰?guī)r巖溶含水層在韓王、朱村、焦西等礦井附近，受礦井疏排影響，也形成降幅不大的漏斗，水位標(biāo)高 最低 +74～ +80 m，一般水位標(biāo)高 +75～ +90 m。 在天然狀態(tài)下，補(bǔ)給區(qū)地下水水力坡度為 11‰ ，徑流區(qū)為 5‰ ，進(jìn)入煤田后為 2～‰ 。 17 3 煤層賦存及分布特征 煤層厚度及其變化規(guī)律 煤層厚度統(tǒng)計(jì)特征 本區(qū)井田、勘探區(qū)和普查區(qū)的地質(zhì)工作程度較高，控制鉆孔較多，根據(jù)鉆孔統(tǒng)計(jì)得到的煤層厚度可信程度 較大，而東部預(yù)查區(qū)控制鉆孔較少，其厚度值可以靠推測(cè)而知，所以，本次工作對(duì)焦作煤田各井田勘探鉆孔揭露的煤層厚度資料的統(tǒng)計(jì)結(jié)果在一定程度上可以客觀反映全區(qū)的情況。 煤田中部的煤厚變化較為復(fù)雜，方莊井田、古漢山井田、白莊井田有東北部薄南部厚 18 的變化趨勢(shì)；而吳村井田表現(xiàn)為北厚南薄的變化形態(tài)；馮營(yíng)井田、中馬井田煤層由于受到斷層擠壓及沖刷侵蝕影響，厚度變化沿傾向呈條帶狀，厚薄相間，絕大部分為中厚煤穩(wěn)定帶，在井田西部出現(xiàn)無煤帶、薄煤帶 ；位于該區(qū)段南部的演馬莊井田煤厚變化呈現(xiàn)西部薄南部、東部后的趨勢(shì)，在東部部分地段煤厚大于 9m。 頂、底板的物理力學(xué)性質(zhì) 根據(jù)以往資料以及本次 對(duì)施工鉆孔的煤層頂?shù)装?巖石力學(xué)試驗(yàn)結(jié)果 （見表 32） ，煤田主要煤層的頂、底板的巖石物理、力學(xué)特征性質(zhì)見 (表 33)。 ② 顯微煤巖組成 本區(qū)二 1 煤的有機(jī)組分含量較高，一般大于 86%，其中絕大多數(shù)為鏡質(zhì)組，一般占總組成的 80%以上，占有機(jī)組分的 90%以上，惰性組含量較少。二 1 煤原煤全硫含量 ～%，平均 %，均小于 %，為特低硫煤。根據(jù)九里山鏡下顯微裂隙走向玫瑰花圖（圖 41），顯微裂隙的主要走向?yàn)?NEE 或近EW、 NE 向，其它方向如 NW 向、 NWW 向的裂隙也有一定的分布。兩種方法