低煤阶煤层气甲烷风化带划分及影响因素分析

"低煤阶煤层气甲烷风化带划分方法及影响因素-论文" 这篇论文关注的是低煤阶煤层气的甲烷风化带的研究，特别以准南乌鲁木齐矿区为实例进行深入探讨。甲烷风化带是煤层气开采中的一个重要概念，它是指煤层中甲烷由于地表风化作用而发生浓度变化的地带。对于低煤阶煤层气，其含气量较低，同时存在次生生物成因气和热成因气，因此风化带的识别和划分具有独特的挑战。 论文提出了一种新的甲烷风化带划分方法，通过分析煤层含气量以及主要气体（CH4，CO2，N2）的浓度数据。具体来说，当甲烷含量达到或超过1 m3/t，并且氮气（N2）体积分数不超过20%时，可以作为判断甲烷风化带经济边界和地质边界的指标。这种方法有助于准确地确定适合开采的区域，降低勘探风险和开发成本。 在乌鲁木齐河东和河西矿区的应用中，研究发现河东矿区的甲烷风化带深度大约在370米，而河西矿区则在200米左右。这两个矿区的差异主要受到地质构造、沉积条件和水文地质因素的影响。例如，河东矿区的煤层顶板主要由砂岩构成，这种地质结构容易让地表水渗透，进而促进次生生物成因气的生成，但也导致了煤层气的散失，使得甲烷风化带更深。相比之下，河西矿区的泥岩顶板具有更好的隔水性，限制了地表水的渗入，从而保持了煤层气的相对富集，使得风化带深度较浅。 论文还讨论了晚侏罗世和新生代的地层抬升运动对甲烷风化带深度的影响。在这些构造运动之后，河东矿区由于砂岩顶板的特性，更容易形成并保持大量的次生生物成因气，但同时也增加了煤层气的散失。而河西矿区由于较好的顶板封盖条件，煤层气得以更好地保存在较浅的深度。 此外，论文中提及的相关研究涵盖了煤炭绿色开采的地质保障、矿井水处理利用、地下水监测、煤层气开采技术、保水采煤等多个方面，这些内容丰富了我们对煤炭开采与环境保护之间复杂关系的理解，为实现可持续的煤炭资源开发提供了理论和技术支持。