山西省昔阳沾尚煤层气区块勘查实施方案.pdf

I 目录 一、概况一、概况 .................................................................................................................................................. 1 （一）勘查区自然地理位置、交通状况 ...................................................................................... 1 （二）申请设立探矿权基本情况 .................................................................................................. 8 （三）勘查目的和任务 ................................................................................................................ 12 二、勘查区地质情况二、勘查区地质情况 ............................................................................................................................ 15 （一）区域地质概况 .................................................................................................................... 15 （二）勘查区地质概况 ................................................................................................................ 20 （三）勘查区以往地质工作及勘查认识程度 ............................................................................ 61 三、勘查实施方案三、勘查实施方案 ................................................................................................................................ 71 （一）勘查部署遵循的原则 ........................................................................................................ 71 （二）技术路线、勘查依据和方法 ............................................................................................ 74 （三）工作量和资金投入 ............................................................................................................ 98 （四）预期成果 .......................................................................................................................... 107 （五）与其它油气矿产的协调情况 .......................................................................................... 109 四、勘查区生态环境评价四、勘查区生态环境评价与修复与修复 ...................................................................................................... 110 （一）勘查、试采影响区域生态环境评价 .............................................................................. 110 （二）勘查、试采区域生态修复工程 ...................................................................................... 117 （三）生态修复工作部署与经费估算 ...................................................................................... 129 五五、保障措施、保障措施 ...................................................................................................................................... 132 （一）组织管理 .......................................................................................................................... 132 （二）资金保障措施 .................................................................................................................. 135 （三）安全保障措施 .................................................................................................................. 136 （四）环保措施 .......................................................................................................................... 136 （五）质量保证 .......................................................................................................................... 139 六六、附图与附表、附图与附表 .................................................................................................................................. 143 II （一）地理位置图 ...................................................................................................................... 143 （二）勘查程度图 ...................................................................................................................... 144 （三）勘查部署图 ...................................................................................................................... 145 （四）设计钻孔一览表 .............................................................................................................. 146 （五）利用以往钻孔施工一览表 .............................................................................................. 148 （六）本勘查区以往钻孔煤层成果表 ...................................................................................... 149 （七）主要可采煤层煤质分析结果汇总表 .............................................................................. 156 （八）和顺区块煤层气井排采一览表 ...................................................................................... 159 1 一、概况一、概况 （一）勘查区自然地理位置、交通状况 1.位置 昔阳沾尚煤层气区块行政区划隶属于晋中市的昔阳县、和顺县管辖。地理坐 标范围为北纬 37274913739592， 东经 1132430211333201 （CGCS2000 坐标系）。东西宽 12.57km，南北长 22.25km，面积为 266.336km2。 2.交通 本区块交通以公路为主，区块中北部有榆次-昔阳县（S317）省级公路穿过， 区块东部外围有 G207 国道通过，区内各村镇有乡镇公路相连（图 1-1），无铁 路，交通运输条件一般（图 1-2）。 图 1-1 区内主要交通道路 3.自然地理 （1）地形地貌 本勘查区位于太行山中段西侧，属中山侵蚀区，基岩裸露，沟谷纵横发育， 切割剧烈。区内基岩大面积裸露，少部分被黄土及冲积物所覆盖，冲沟发育。区 内最高点位于勘查区西南部的水深掌附近， 标高 1668m， 最低点位于本区西北角 2 潇河谷附近，标高 1167m，区内最大高差 501m（图 1-3）。 图 1-2 昔阳沾尚勘查区交通位置图 3 图 1-3 区内主要地貌特征 （2）河流水系 本区内有自东向西的潇河（昔阳县内称城北河）和自北向南的清漳东源，分 别属于黄河流域汾河水系和海河流域漳卫河水系清漳东源（图 1-4）。潇河流经 寿阳县、昔阳县、榆次市，在清徐县境内汇入汾河。清漳东源纵贯和顺、左权两 县后，在黎城县东部上清泉进入河北省后汇入漳河（图 1-5）。 图 1-4 沾尚区块地面水系图 4 图 1-5 清漳河现状特征 （3）气候 根据昔阳县气象局近 20 年（20022022）的观测资料，本区四季分明，昼 夜温差较大，冬季寒冷少雪，春季干旱多风，夏季炎热多雨，秋季温凉湿润，光 照充足， 雨水偏少， 蒸发量大于降水量， 属大陆性气候， 极端最低气温为-29.7， 极端最高气温 37.3， 年平均气温为 9.3。 每年 7 月份为高温月， 结冰期为 11 月下旬至翌年 3 月上旬。年降水量 202.8-844.8mm，平均 511mm。最高达 827.1mm，最低 292.0mm，日最大降雨量 154.06mm（1991 年 8 月 22 日，时最 大降水量 49.5mm（1991 年 8 月 22 日 14 时15 时），十分钟最大降水量 25.7mm （1991 年 8 月 22 日 14 时 41 分14 时 51 分） 。 年降水量多集中在 7、 8、9 三个月。历年蒸发量为 1514.0-19233mm，平均为 1719.7mm，蒸发量大于 降水量 3 倍多。无霜期为 150162 天左右。霜冻期为十月上旬至次年四月中下 旬。年平均风速为 1.81m/s，历年最大风速为 21.2m/s，风向为东南风，最大冻 土深度 0.94m。 根据和顺县气象局气象资料（20022022 年）显示，和顺县属东亚暖温带 半湿润地区， 大陆性季风气候显著， 一年内四季分明、 冬长夏短、 气候温和适中， 5 冬季寒冷、雨雪稀少，春季干燥多风、春旱频繁，夏季炎热多雨，秋季温和凉爽。 年内常有干旱、霜冻、冰雹、暴雨、大风等灾害性天气发生，多地方性风，夏季 多为东南风，冬季多为西北风；和顺县多年平均气温 9.3，极端最高年平均 9.8（1963、1994 年），极端最低年平均 7.9（1956、1967 年）；一年以内 1 月份最冷，平均气温-8.1，极端最低气温-29.1（1956 年 1 月 23 日、1967 年 1 月 26 日） ； 7 月份为最热月， 平均气温 23.1， 极端最高气温 37.9 （1966 年 7 月 21、22 日）；境内降水特点是年际变化大，年内季节差异大，强度变 化大。 多年平均降水量 523.56mm， 大多集中在 6-9 月， 年最大降水量 817.3 mm （1971 年），年最小降水量为 269.2mm（1965 年），年最大降水量为年最小降 水量的 3 倍。受地形、地貌等因素的影响，县境内降水量分布不均，最长连续 降水日数 8 天（1998 年 7 月 6 日13 日），总降水量 196.1mm，日最大降 水量 127.0 （1993 年 8 月 4 日），1 小时最大降水量为 47.7 mm（1993 年 8 月 4 日），10 分钟最大降水量为 28.5 mm（1999 年 7 月 16 日）；襄垣县 年均无霜期为 168 天，最长无霜期为 211 天（1987 年），最短无霜期为 141 天（1963 年），霜冻期从每年的 10 月延续到翌年 5 月；历年平均 10cm 深 土冻结在 12 月 12 日左右，解冻一般在 3 月 5 日左右，30cm 深土冻结平均 在 12 月 29 日左右， 解冻一般在 3 月 10 日左右， 最大冻土深度为 82cm （1967 年 1 月 29 日至 2 月 5 日）；和顺县的主导风向为西北风，夏秋季以东、东 南和南风最多，冬季以北西风、西北西风为最多，年平均风速为 1.9m/s，最大 风速达 21.0m/s（1982 年 5 月 2 日），大于 20m/s 的大风出现过 2 次，分别 为 1982 年 10 月 8 日和 1983 年 4 月 28 日。 （4）地震 据中国地震动峰值加速度区划图（GB18306-2015），昔阳县地震基本 烈度为 6-7 度，设计基本地震加速度值为 0.05g0.10g，属相对稳定区。和顺县 地震基本烈度为 6 度，设计基本地震加速度值为 0.05g0.10g，属相对稳定区。 据晋中市地震局资料，昔阳县和和顺西均未发生过 4 级以上地震，而 4 级 以下小地震较频繁。 （5）植被 本区所在区域属于暖温带落叶阔叶林地带，天然林多为侧柏，存在少量白皮 6 松、栓皮松、油松等，其余以旱生草灌为主，主要建群有黄刺玫、虎榛子、荆条、 酸枣等，草丛植被的优势种有白羊草、蒿类等。人工栽植乔木树种大都是旱柳、 侧柏、刺槐、白榆等。 乔木树种多为疏林地或散生树木。水分条件较差的阳坡，乔木以侧柏为主， 灌丛主要以酸枣、虎榛子为建群种附生白羊草、蒿草等；水分稍好的阴坡，乔木 多有油松和白皮松等分布。在砒砂岩发育区域着生酸枣、紫穗槐等灌木为主，在 土壤稍薄区域有艾蒿、铁杆蒿为建群种形成草本群落；植被总覆盖度为 40。 农业植被系统主要包括农作物、农田地埂周边的灌草丛、防护林木等，农作 物以小麦、玉米等杂粮居多；经济林有苹果、红果、核桃树、核桃树等。 （6）土壤 矿区土壤类型以褐土性土为主，成土母质是黄土，土层较厚，有机质含量 8.74g/kg，分布于丘陵地区，土壤干燥，质地较好，结构为屑粒状，表层土壤熟 化程度高，是一种肥力较高的土壤。 1）耕地 为褐土性土，土体通透性良好，耕性良好，其主要性状 耕作层 0-25cm，颜色为黄褐色，质地为轻壤，多为粒状到细核状结构、疏 松，土体中分布大量作物根系，有机质含量为 8.74g/kg；犁底层 2535cm，颜 色褐色或黄褐色，一般中壤-重壤，核块状结构，有粘粒胶膜淀积，粘粒含量多 在 45以上，分布大量作物根系，有机质含量为 4.58 g/kg；心土层 3590cm， 土体结构紧实，几乎无根系生长，碳酸钙含量在 1015之间，呈微碱性反应。 分布作物根系相对较少，有机质含量为 3.96g/kg。 2）园地 为褐土性土， 耕性良好， 垂直节理发育， 水土流失较为严重。 主要性状如下 表土层 015cm，黄棕色，质地为轻壤，多为粒状到细核状结构、疏松，分 布大量作物根系，有机质含量为 8.15g/kg；淋溶层 15-60cm，颜色黄褐色，中壤， 粒装、团块状结构，分布大量果树根系，有机质含量为 4.58g/kg；淀积层为 60-90cm，颜色褐色，中壤，结构紧实，分布少量果树木本根系，有机质含量为 3.15g/kg。 3）林地 7 区内林地土壤通透性较好，肥力较好。其主要性状 枯枝落叶层 010cm，颜色黑褐色，质地轻壤，上部为半分解枯枝落叶，下 部为腐殖质层，疏松，有机质含量 10.56g/kg；淋溶层 1060cm，颜色黄褐色， 质地中壤， 团粒结构， 根系较多， 较紧实， 有机质含量为 4.67g/kg； 淀积层 60-90cm， 颜色褐色，质地重壤，土体紧实，仅分布少量木本根系，有机质含量为 3.24g/kg； 以下为母质层。 4）草地 勘查区草地土壤通透性较好，肥力较差。其剖面主要性状 015cm，草毡层，灰褐色，有机质含量 7.15g/kg。一般质地为轻壤，多为 粒状到细核状结构，分布有少量植物或作物根系；1565cm，淋溶层，颜色褐 色。形成土壤一般为中壤，紧实，有轻微淀积作用，有少量植物根系分布，有机 质含量 4.15g/kg；6590cm，淀积层，土体结构为重壤，块状结构，几乎没有根 系，有机质含量 2.54g/kg。 4.经济状况 本勘查区位于昔阳县西部和和顺县西北角，当地经济主要以农业为主，主要 种植玉米、谷子、土豆、荞麦等农作物，工业贫乏，生活水平较低。希望通过对 区内煤层气资源的开发能够对当地的经济发展起到一定的作用。其中 昔阳县县域面积 1954 平方公里，耕地 47 万亩，辖 5 镇 5 乡 231 个行政村， 1 个城区社会事务服务中心 19 个社区，总人口 23.8 万，其中农业人口 18.3 万。 境内已探明地下矿藏 50 多种，铁矿储量 20 亿吨，铝土储量 10 亿吨，煤层气资 源也十分丰富。其中煤炭储量最多，煤田面积 726 平方公里，总储量达 73.3 亿 吨，可采储量 20 亿吨。昔阳还有丰富的石灰石、白云岩、石英岩、含钾页岩， 是电石、镁基合金、玻璃制造的主要原料。工业上加速构建“煤炭、新材料、新 能源、新化工”四大百亿级产业集群，重点实施了“十百千”亿工程，全力打造全 国重要的锂电负极材料供应基地、大型风电光伏基地，转型发展实现了效益、结 构、动能同步提升。农业上致力形成“菜果牧菌茶”特色产业，聚力推进“三个 十”“特”“优”战略，农业农村改革为“三农”工作注入了新活力。旅游上，扬起大寨 旅游龙头、打造太行旅游板块、叫响石窟旅游名片、建设康养旅游胜地，精心打 造“山水昔阳、户外天堂”品牌，持续打好“红色、休闲、生态、赛事”四张牌，“一 8 核两环三组团”文旅产业超前布局，旅游发展方兴未艾。城建上，坚持城区景区 一体、产城发展融合、建新护旧同步、提质扩规并重、当下长远结合、宜居宜业 两利，外增“颜值”内提“气质”，县城品质品位风格风貌不断提升。 和顺县总面积 2250 平方公里，是晋中市版图最大的一个县，辖 5 镇 3 乡 1 城区和 1 个经济技术开发区，176 个行政村，总人口 12.16 万，耕地面积 34.28 万亩，属全国扶贫开发工作重点县。县域内矿产资源丰富，已探明的矿产品达 29 种之多，如煤炭、灰绿岩、石英砂矿、金刚砂矿、铝矾矿、粘土矿、石灰岩 矿、各种石材矿等等，其中煤炭储量达 128.6 亿吨。全县煤矿兼并重组整合后保 有 6 个主体企业 15 座矿井，主要开采 3、8、15煤层。煤层气储量也是和顺 的重要资源。 白云矿作为镁业开发的重要原料， 赋存好、 储量大， 高达 910 亿吨， 且品质优良，将成为今后的主要资源开发支撑。 5.生态功能区划和生态经济区划 1）生态功能区划 昔阳县生态功能区划根据昔阳县生态功能区划，勘查区在昔阳境内属 于“A-4-1-6西北部营养物质保持与农牧业生态功能小区、B-1-1-3西南部生物多 样性保护与生态农业生态功能小区”。 2）生态经济区划昔阳县生态经济区划根据昔阳县生态经济区划， 本项目昔阳境内属于“A沾尚镇、西寨乡生态农业生态经济区”。 生态系统的主要服务功能是生物多样性保护、水源涵养、营养物质保持。 该区的保护要求是 做好水土保持工作，将植树造林作为重点，努力改善区内水土流失现状； 提倡使用农家肥，减少农业面源污染和土壤板结的问题； 保护区内林业资源，以提高涵养水源与保持水土的能力； 逐步关停一批污染较为严重的企业，从而减少区域内生态环境压力。 （二）申请设立探矿权基本情况 1.矿权设置情况 本区块西部与山西蓝焰煤层气集团有限责任公司的和顺马坊东煤层气区块 相邻。区块及周边矿业权情况详见四邻关系图 1-7。 9 图 1-7 山西省昔阳沾尚煤层气勘查区块四邻关系图 2.探矿权基本情况 在山西省自然资源厅2019年7月17日公告的山西省煤层气勘查区块招标出 让项目（项目编号SXGT2019YQKCCR001）中，我公司（山西平遥峰岩煤焦 集团有限公司）成为“山西省昔阳沾尚区块煤层气勘查”的中标人，并于 2019 年 11 月 4 日领取了由自然资源部颁发的矿产资源勘查许可证（图 1-7），勘查许可 证号0200001911417，勘查面积266.06km2，有限期限2019 年 11 月 4 日至 2023 年 2 月 3 日。 10 图 1-7 首次登记矿产资源勘查许可证 2020 年全国爆发了新冠肺炎疫情，受 2020 年新冠肺炎疫情影响，2020 年 12 月 30 日山西省自然资源厅下发山西省自然资源厅关于受新冠肺炎疫情影响 煤层气探矿权延续及考核问题的函（晋自然资函20201333 号），同意因 疫情影响野外作业延长勘查期限 96 天，2021 年 2 月 5 日我公司（山西平遥峰岩 11 煤焦集团有限公司）领取了由山西省自然资源厅颁发的矿产资源勘查许可证（图 1-7），勘查许可证号T1400002021021020056108，勘查面积266.06km2，有 限期限2021 年 2 月 5 日至 2023 年 5 月 10 日。 由于新冠肺炎疫情一致持续到 2022 年年底，受其影响本区块野外作业一直 未能正常进行。目前，“山西省昔阳沾尚区块煤层气勘查”矿产资源勘查许可证即 将到期，本次申请延长两年的勘查期限，矿权人、探矿权名称、勘查矿种及勘查 面积等基本信息保持不变。勘查区范围仍以 16 个拐点连线圈定，CGCS 2000 坐 标见表 1-1，北京 54 坐标见表 1-2，西安 80 坐标见表 1-3。 表 1-1 拐点直角坐标一览表（CGCS2000 坐标系统） 点 号 六度带111 三度带114 大地经纬度坐标 纵坐标 Xm 横坐标 Ym 纵坐标 Xm 横坐标 Ym 纬度 B（DMS） 经度 L（DMS） 1 4173068.441 19713189.187 4170481.304 38448481.471 3739541 11324582 2 4151007.945 19713065.759 4148447.587 38447654.223 3727593 11324302 3 4151002.358 19715505.625 4148364.326 38450091.373 3727574 11326091 4 4151921.468 19715507.734 4149282.405 38450122.744 3728271 11326101 5 4151920.198 19719243.089 4149162.192 38453854.097 3728242 11328424 6 4151009.495 19719246.347 4148252.362 38453828.356 3727543 11328411 7 4151008.009 19725688.592 4148045.784 38460263.509 3727494 11333030 8 4165462.758 19725710.744 4162483.691 38460746.483 3735370 11333203 9 4165508.522 19725178.436 4162546.400 38460216.231 3735392 11332580 10 4167652.431 19725178.425 4164687.919 38460284.689 3736481 11333011 11 4167652.428 19724614.239 4164705.938 38459721.131 3736494 11332382 12 4169852.757 19724614.229 4166903.821 38459791.423 3738003 11332401 13 4169852.755 19724162.879 4166918.243 38459340.574 3738010 11332221 14 4171319.536 19724162.561 4168383.407 38459387.139 3738482 11332234 15 4171319.533 19723683.006 4168398.735 38458908.116 3738493 11332041 16 4173491.639 19723682.994 4170568.438 38458977.556 3739590 11332062 表 1-2 拐点直角坐标一览表（北京 54 坐标系统） 点 号 六度带 111 度 三度带 114 度 经纬度 纵坐标 X （m） 横坐标 Y （m） 纵坐标 X （m） 横坐标 Y （m） 纬度 B （DMS） 经度 L （DMS） 1 4173110.862 19713142.601 4170525.319 38448429.496 3739532 11324563 2 4151050.515 19713018.815 4148491.754 38447601.899 3727585 11324284 3 4151044.916 19715458.648 4148408.483 38450039.016 3727562 11326071 4 4151964.013 19715460.761 4149326.549 38450070.391 3728263 11326084 5 4151962.724 19719196.066 4149206.320 38453801.695 3728230 11328402 6 4151052.033 19719199.321 4148296.501 38453775.951 3727532 11328391 7 4151050.515 19725641.480 4148089.895 38460211.019 3727481 11333014 8 4165505.094 19725663.712 4162527.634 38460694.066 3735360 11333183 9 4165550.859 19725131.411 4162590.344 38460163.820 3735385 11332562 12 点 号 六度带 111 度 三度带 114 度 经纬度 纵坐标 X （m） 横坐标 Y （m） 纵坐标 X （m） 横坐标 Y （m） 纬度 B （DMS） 经度 L （DMS） 10 4167694.740 19725131.411 4164731.836 38460232.288 3736471 11332593 11 4167694.740 19724567.232 4164749.857 38459668.737 3736482 11332360 12 4169895.040 19724567.232 4166947.712 38459739.038 3737593 11332384 13 4169895.040 19724115.888 4166962.136 38459288.195 3738002 11332202 14 4171361.906 19724115.888 4168427.375 38459335.080 3738473 11332211 15 4171361.906 19723636.336 4168442.705 38458856.059 3738481 11332024 16 4173533.996 19723636.336 4170612.393 38458925.511 3739583 11332040 表 1-3 拐点直角坐标一览表（西安 80 坐标系统） 点 号 六度带 111 度 三度带 114 度 经纬度 纵坐标 X （m） 横坐标 Y （m） 纵坐标 X （m） 横坐标 Y （m） 纬度 B （DMS） 经度 L （DMS） 1 4173062.938 19713073.147 4170479.522 38448365.189 3739540 11324531 2 4151002.504 19712949.705 4148445.851 38447537.928 3727592 11324253 3 4150996.916 19715389.561 4148362.589 38449975.071 3727574 11326043 4 4151916.022 19715391.670 4149280.665 38450006.442 3728272 11326055 5 4151914.750 19719127.011 4149160.451 38453737.784 3728243 11328372 6 4151004.051 19719130.270 4148250.623 38453712.043 3727544 11328362 7 4151002.562 19725572.491 4148044.043 38460147.177 3727485 11332580 8 4165457.280 19725594.658 4162481.929 38460630.165 3735371 11333152 9 4165503.043 19725062.352 4162544.638 38460099.914 3735394 11332543 10 4167646.944 19725062.342 4164686.151 38460168.373 3736483 11332560 11 4167646.942 19724498.157 4164704.170 38459604.816 3736495 11332330 12 4169847.263 19724498.147 4166902.047 38459675.108 3738002 11332353 13 4169847.261 19724046.799 4166916.469 38459224.261 3738002 11332171 14 4171314.037 19724046.482 4168381.629 38459270.826 3738480 11332194 15 4171314.034 19723566.928 4168396.957 38458791.804 3738482 11331591 16 4173486.132 19723566.916 4170566.653 38458861.244 3739590 11332011 昔阳沾尚煤层气勘查区探矿权申请基本信息见表 1-4。 表 1-4 探矿权申请基本信息表 项目 内容 探矿权名称 山西省昔阳沾尚区块煤层气勘查 探矿权性质 延续 矿种 煤层气 申请登记面积（平方千米） 266.06 申请年限（年） 2 年 （2023 年 5 月 10 日至 2025 年 5 月 9 日） （三）勘查目的和任务 1.勘查目的 本次勘查工作遵循“高起点、高节奏、高效率”的三高部署原则，按照煤层气 预探要求进行整体部署，优选靶区实施煤层气勘探工作，提交煤层气探明地质储 13 量，为下一步探转采及后期规模化开发提供地质依据。 本区以往煤炭和煤层气勘查工作较为丰富，基本查明了勘查区的构造特征、 地层层序及主要煤层埋深、厚度、煤岩煤质等特征，另外还施工了 5 口专门的煤 层气排采实验井，提供了煤层含气量、储层物性及产气量等相关资料。因此，本 次勘查工作部署将在分析研究以往地质工作的基础上， 通过二维地震、 三维地震、 钻井、试井、压裂、排采及取样测试等综合手段，查明该区煤层气（兼顾页岩气 与致密砂岩气）赋存特征与富集规律，获取小井网和大井网煤层气产能，计算勘 查区内煤层气探明的、控制的地质储量和可采储量，评价煤层气可采性，探索适 于本勘查区的煤层气勘探开发工艺，为后期规模化开发奠定资料和技术基础。 2.勘查任务 依据2019 年山西省煤层气勘查区块招标出让项目招标文件、山西省 自然资源厅煤层气探矿权出让合同、煤层气资源勘查技术规范 （GB/T29119-2012）和煤层气储量估算规范（DZT0216-2010）等相关文件 及技术标准， 按照本次勘查工作的主要目的， 确定本次勘查工作的主要任务如下 （1）整体工作任务 1）在对勘查区构造现有认识的基础上，查明影响煤层气开发井网布置的断 层及勘查区边界条件，尤其是本区较为发育的陷落柱分布特征，初步查明含煤地 层水文地球化学特征、水动力状况，补、径、排关系以及与煤储层的水力联系。 研究影响煤层气赋存和开采的地质因素。 2）基本查明主要煤储层的煤层气成分、含气量及分布规律、 3）基本查明主要煤层煤体结构、孔隙结构、渗透率等物性特征；储层压力、 破裂压力、闭合压力、原地应力、原地应力梯度等储集