山西省古交东区块煤层气勘查实施方案.docx

山西省古交东区块 煤层气勘查实施方案 中联煤层气有限责任公司 2022 年 10 月 15 日 目 录 一、概况1 （一）勘查区自然地理和社会经济概况1 （二）申请设立探矿权基本情况12 （三）勘查目的和任务14 二、勘查区地质情况16 （一）区域地质概况16 （二）勘查区以往地质工作及勘查认识程度40 三、勘查实施方案45 （一）勘查部署遵循的原则45 （二）技术路线、勘查依据和方法45 （三）工作量和资金投入67 （四）预期成果74 （五）与非油气矿产的协调情况74 四、生态修复方案75 （一）勘查、试采影响区域生态环境评估75 （二）勘查、试采区域生态修复工程86 （三）勘查、试采区域生态修复工作部署与经费估算103 五、保障措施（人员、资金、质量等） 107 （一）人员保障107 （二）资金保障108 （三）质量保障108 （四）HSE 管理109 六、附图与附表111 I （一）地理位置图111 （二）勘查程度图112 （三）勘查部署图113 （四）上一持证期内完成的探井、地震工作基本信息表114 II 一、概况 （一）勘查区自然地理和社会经济概况 1.地理位置 本区位于山西省中部古交市的西山煤田，行政区划隶属于山西省古交 市 和 清 徐 县 管 辖 。 地 理 坐 标 为 东 经 112 13′00“ 112 18′22“ ， 北 纬 3741′58“3745′23“ 。区块由 24 个拐点圈定，东西长约 8.0km ，南北宽约 6.5km ，面积为 27.658km2 。矿权拐点坐标见表 1- 1。 表 1- 1 区块拐点坐标 2.交通位置 本区距省会太原约 24km，有高速公路相通；西北部有太（原）-古（交） -岚（县）铁路，在古交市设有古交火车站，G339 国道滨榆线自本区西部由 1 南而北沿大川河通过，自西南 26km 可到达清徐县城，其间有 307 国道和京 昆高速公路相连。周边各乡镇、村庄间均有村村通公路相连，整体交通较 为便利（图 1- 1）。 图 1- 1 工作区交通位置图 3.地形地貌 本区位于吕梁山脉中段东翼，地貌区划属剥蚀、侵蚀山地的低中山区 地貌（图 1-2）。区内山势险峻、沟谷纵横，地形条件复杂，基岩出露良好。 2 总体看来，地形北高南低，西边高东边低。最低点位于评估区西部大川河 河床，地面标高低于 1391.4m；最高点位于北部坡顶处，标高为 1706.7m， 最大相对高差 315.3m。 照片 2-1 井田地形地貌（镜像 NE） 照片 2-2 井田地形地貌（镜像 NW） 图 1-2 古交东区块地形地貌 4. 气象水文 古交市属于大陆型季风气候区，气候冷热多变，昼夜温差较大，年平 均气温 9.59℃ 。降雨量主要集中于 7 、8 、9 月，年降水量 338.1-632.6mm， 年蒸发量为 771.9- 1240. 1mm 。年蒸发量大于降水量，昼夜温差较大，冬季 多风 ，风向多为西北 。每年 11 月开始结冻，翌年四月解冻，冻土深度 0.5-0.8m。 清徐县属暖温带大陆性气候，四季分明，年平均日照为 2577.5 小时， 日照率达 58；无霜期 183 天；年平均气温随地势而有差异，平川为 9.6℃ 10.2℃ , 边山为 10.4℃10.6℃ , 山区为 3.8℃9. 1℃; 年均降水量为 462 毫米。 区块所处地带属暖温带大陆性季风气候受季风影响，一年内四季分明， 冬季寒冷、干燥、少雪，春季干旱、多风、少雨，夏季炎热、降雨集中， 秋季较为温凉、湿润。气候温和，热量丰富，光照充足，降雨较少。根据 古交市 1980～2020 年气象局站资料，评估区多年平均气温 9.7℃ , 一月份 3 最冷，极端最低气温可达到-22.4℃ , 七月份最热，极端最高气温 39.8℃ 。 区内降水主要集中 7 、8 、9 三个月，多年平均降水量为 419.4mm；年最大 降水量为 587.2mm（2011 年），月最大降水量为 221.1mm（1995 年 8 月）， 日最大降水量为 93.9mm（1992 年 8 月 31 日），1 小时最大降水量为 43.6mm （1990 年 8 月 11 日），10 分钟最大降水量为 20.2mm（2001 年 8 月 10 日 1400～1410）。年平均蒸发量 1907.1mm ，无霜期 150 天，光照充足。 多年平均蒸发量 1848mm 。最大冻土深度 73cm 。主要气象要素详见表 1-2。 表 1-2 气象指标统计表 气象要素 单位 地名 平均气压 hPa 870.0 气温 年平均 ℃ 9.7 极端最高 ℃ 39.8 极端最低 ℃ -22.4 年平均降水量 mm 419.4 年平均蒸发量 mm 1907.1 降雨量 年最大 mm 587.2 月最大 mm 221.1 日最大 mm 93.9 1 小时 mm 43.6 10 分钟 mm 20.2 无霜期年平均 d 150 最大冻土深度 cm 73 项目区地处黄河流域汾河水系，区域地表河流主要为屯兰川、原平川、 大川河、狮子河，均为汾河支流（见表 1-3）。 表 1-3 古交市汾河支流基本情况表 编号 水系 河流名称 汇水面积 （km2） 河长 （km） 年径流总量 （万 m3） 最大年径流总量 （万 m3） 最小年径流总量 （万 m3） 平均径 流系数 1 汾河 狮子河 177 29.6 426.6 980.1（1956 年） 101.5（1984 年） 0.052 2 天池河 193 25.9 1461 3173（1956 年） 329（1972 年） 0.157 3 屯兰川 298 41.7 2130.7 4658（1956 年） 833（1972 年） 0.142 4 原平川 220 28.1 1559.8 3327（1956 年） 689（1972 年） 0.139 5 大川河 297 39.3 2771 6343（1956 年） 706（1972 年） 0.180 4 5.土壤植被 项目区内据 1985 年土壤普查资料，本区共有山地棕壤、褐土、草甸土 3 个土类、7 个亚类、25 个土属、58 个土种。总面积 2306332 亩。 （1）耕地土壤以褐土性土为主，其中 0-25cm ，耕作层，黄褐色，质地为轻壤 中壤，多为粒装到细核状结 构、表层疏松、下部结实，分布大量作物根系，有机质含量在 8.56 g/kg； 2560cm ，犁底层，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，念粒含量多在 45以上，分布少量作物根系； 6090cm ，淀积层，结构紧实，几乎无根系生长，碳酸钙含量在 10 15之间，呈微碱性反应。土壤 PH 在 7.667.72 之间。耕地土壤剖面见表 1-4 ，园地土壤理化性状见表 1-5。 表 1-4 耕地土壤剖面 土壤类型 褐土 权属 古交市邢家社乡 宋家庄村 地类 旱地 图斑编号 0062 时间 2021 年 5 月 种植作物 主要农作物玉米 表 1-5 耕地土壤理化性质统计表 深度 有机质 全氮 有效磷 速效钾 土壤 质地 pH 值 土壤 容重 cm g/kg g/kg mg/kg mg/kg 0-25 9.25 0.98 21.25 201.15 中壤 7.68 1.28 25-60 6.84 0.71 16.33 141.52 中壤 7.71 60-90 4.45 0.42 12.78 98.63 重壤 7.71 5 （2）园地土壤 表土层 0～20cm ，颜色褐色，有机质含量 8.85g/kg 左右；心土层 20 90cm ，颜色深褐色，较紧实；底土层 60-90cm ，颜色深褐色，紧实。土壤 pH 值为 7.517.60 。园地土壤剖面见表 1-6 ，园地土壤理化性状见表 1-7。 表 1-6 园地土壤剖面 土壤类型 褐土 权属 古交市邢家社乡 宋家庄村 地类 果园 图斑编号 0041 时间 2021 年 5 月 种植作物 主要物种苹果树 表 1-7 园地土壤理化性质统计表 深度 有机质 全氮 有效磷 速效钾 土壤 质地 pH 值 土壤 容重 cm g/kg g/kg mg/kg mg/kg 0-20 8.85 0.95 20.50 210.52 中壤 7.60 1.25 20-60 7.02 0.70 15.39 144.85 中壤 7.51 1.35 60-90 4.35 0.43 11.52 99.52 重壤 7.51 1.36 （3）林地土壤 表土层 0～15cm ，颜色褐色，有机质含量 6.35g/kg 左右；心土层 15 90cm ，颜色深褐色，较紧实；底土层 60-90cm ，颜色深褐色，紧实。土壤 pH 值为 7.68-7.69 。林地土壤剖面见表 1-8 、林地土壤理化性状见表 1-9。 6 表 1-8 林地土壤剖面 土壤类型 褐土 权属 古交市邢家社乡 宋家庄村 地类 有林地 图斑编号 0355 时间 2021 年 5 月 种植作物 主要特种油松 表 1-9 林地土壤理化性质统计表 深度 有机质 全氮 有效磷 速效钾 土壤 质地 pH 值 土壤 容重 cm g/kg g/kg mg/kg mg/kg 0-15 6.35 0.59 18.36 172.98 中壤 7.69 1.15 15-60 5.23 0.49 14.33 135.97 中壤 7.68 1.35 60-90 4.25 0.41 11.98 98.74 中壤 7.68 1.36 （4）草地植被 主要类型主要有天然草地，分布阳坡或沟谷两侧，主要植被为各类蒿 草、披碱草、 白羊草等，地形为黄土丘陵坡坡地。总体土层厚度 10-15m， 土壤 pH 值 7.3 左右。 草地土壤剖面表 1-10，草地土壤理化性质见表 1-11。 项目区土壤以中度侵蚀为主。土壤侵蚀的因素主要是地形、土壤、地 质、植被、气候、人为因素等。从地形来看，千沟万壑，切割严重、坡度 起伏较大；土壤母质为风积黄土，黄土质地均匀，结构松散，空隙度大； 黄土垂直节理发育；植被覆盖率不足 30 ，草地占绝大面积；气候属季风 7 气候，降雨集中，多以一次性暴雨发生；旱地面积较大，人为因素是影响 本区水土流失严重的主要因素之一。 表 1- 10 草地土壤剖面 土壤类型 褐土 权属 古交市邢家社乡 宋家庄村 地类 其他草地 图斑编号 0216 时间 2021 年 5 月 主要植被 蒿类、苔草、 无芒雀麦等。 表 1- 11 草地土壤理化性质统计表 剖面层次 （cm） 全氮（） 有效磷 （mg/kg） 速效钾 （mg/kg） 有机质 （） pH 土壤 质地 土壤 容重 0-1 0.053 9.22 95.7 1.50 7.5 中壤 1.15 1-2 0.053 9.23 95.0 1.35 7.5 中壤 1.15 2-30 0.055 8.28 85.2 0.59 7.5 中壤 1.20 30-90 0.035 6.88 77.4 0.48 7.5 重壤 1.25 据 1985 年调查，古交境内和清徐县主要野生植物共有 63 科 270 余种， 分木本植物、草本植物和菌类植物。木本植植物主要有落叶松、云杉、 白 皮松、油松、柏树、 中华柳、旱柳、小叶柳等。草本植物主要有蓓草、百 蕃草、急折百葛草、北马兜铃、大马摹、珠芽寥、西伯利亚事、酸模等。 菌类植物主要有木耳、蘑菇、马勃、猪苓等。 6.土地利用现状 按照第二次全国土地调查技术规程（TD/T 1014-2007）和土地利 用现状分类GB/T21010-2017 ，根据 2018 年度清徐县和古交市土地利用 8 现状变更数据库成果取得各类土地面积。本次申请矿权范围土地利用现状 明细见表 1-12。 表 1- 12 本次申请矿权范围内土地利用现状统计表 单位hm2 一级地类 二级地类 面积（hm2） 百分比（） 编码 名称 编码 名称 古交市 清徐县 合计 01 耕地 012 水浇地 20.40 20.40 1.42 013 旱地 27.34 1.60 28.94 2.01 02 园地 021 果园 5.35 28.26 33.61 2.34 03 林地 031 有林地 401.98 88.14 490.12 34.11 032 灌木林地 189.35 189.35 13.18 033 其他林地 126.68 169.90 296.58 20.64 04 草地 043 其他草地 83.30 258.44 341.74 23.78 10 交通运输用地 104 农村道路 8.82 6.61 15.43 1.07 12 其他土地 122 设施农用地 0.40 0.40 0.03 123 田坎 3.75 3.10 6.85 0.48 127 裸地 2.22 2.22 0.15 20 城镇村及工矿用地 202 建制镇 0.41 0.41 0.03 203 村庄 4.62 4.62 9.24 0.64 204 采矿用地 1.52 1.52 0.11 合计 851.59 585.22 1436.81 100.00 拟申请矿权范围内土地利用类型主要为耕地、园地、林地、草地、交 通运输用地、其他土地、城镇村及工矿用地等 7 个一级地类、13 个二级地 类，其中 1、耕地 耕地总面积 49.34hm , 其中水浇地面积 20.40hm , 旱地面积 28.94hm , 田坎系数 0.074-0.182 之间，耕地类型为坡耕地，坡度级 1-5 之间，坡度 级以 2 25 为主。 区内基本农田面积为 24.12hm2 ，均位于清徐县邢家社乡宋家庄村。基 本农田占耕地总面积的 48.89。项目区基本农田分布情况如表 2-3-2 所示。 园地总面积 33.61hm2 ，果园 124.05hm2 ，现状栽植苹果树和梨树。 林地总面积 976.05hm2 ，其中有林地 490.12hm2 ，有林地植被乔木层 9 种类多为杨树、油松、侧柏、 白皮松、刺槐等，林地间杂沙棘、柠条等各 种灌木，附生苔草、 白羊草等禾本科草本及各种蒿草，斑块状分布于沟谷 中，林木密度较大，总体郁闭度 0.4 左右；灌木林地面积为 189.35hm2 ，主 生沙棘、连翘、虎榛子等灌木，附生无芒雀麦及各种蒿草，总体覆盖度约 60；其他林地 296.58hm2 ，主要为次生林地，为幼林或疏林地，主要乔木 物种有刺槐、油松等，斑状或块状分布在项目区缓坡坡梁及各沟谷中，其 他林地总体郁闭度 0.1～0.2。 草地总面积 341.74hm2 ，全部为其他草地。植被类型主要为沙打旺、 紫花苜蓿、 白羊草和蒿草等。 交通运输用地总面积 15.43hm2 ，均为农村道路，主要为田间路和生 产路。 其他土地总面积 9.47hm2，其中设施农用地面积 0.40hm2，田坎 6.85hm2， 裸地 2.22hm2。 表 1- 13 项目区基本农田面积统计表 权属名称 图斑编号 地类名称 基本农田面积（hm2） 坡度级别 宋家庄村 0038 旱地 0.23 1 宋家庄村 0057 旱地 1.45 2 宋家庄村 0095 旱地 2.28 2 宋家庄村 0179 旱地 0.15 2 宋家庄村 0185 旱地 0.88 2 宋家庄村 0027 旱地 0.23 3 宋家庄村 0033 旱地 0.13 3 宋家庄村 0035 旱地 0.24 3 宋家庄村 0039 旱地 0.10 3 宋家庄村 0042 旱地 0.21 3 宋家庄村 0046 旱地 0.10 3 宋家庄村 0051 旱地 0.15 3 宋家庄村 0060 旱地 0.10 3 宋家庄村 0122 旱地 0.06 3 宋家庄村 0132 旱地 0.05 3 宋家庄村 0142 旱地 0.23 3 宋家庄村 0156 旱地 0.33 3 宋家庄村 0157 旱地 1.47 3 宋家庄村 0164 旱地 0.08 3 10 权属名称 图斑编号 地类名称 基本农田面积（hm2） 坡度级别 宋家庄村 0183 旱地 0.12 3 宋家庄村 0186 旱地 2.84 3 宋家庄村 0188 旱地 0.16 3 宋家庄村 0197 旱地 0.30 3 宋家庄村 0208 旱地 0.25 3 宋家庄村 0220 旱地 0.33 3 宋家庄村 0224 旱地 0.31 3 宋家庄村 0230 旱地 0.39 3 宋家庄村 0233 旱地 0.15 3 宋家庄村 0236 旱地 0.08 3 宋家庄村 0243 旱地 1.91 3 宋家庄村 0254 旱地 0.11 3 宋家庄村 0255 旱地 0.18 3 宋家庄村 0028 旱地 0.08 4 宋家庄村 0030 旱地 0.07 4 宋家庄村 0032 旱地 0.97 4 宋家庄村 0050 旱地 0.47 4 宋家庄村 0052 旱地 0.50 4 宋家庄村 0056 旱地 1.30 4 宋家庄村 0061 旱地 0.14 4 宋家庄村 0062 旱地 0.86 4 宋家庄村 0066 旱地 0.25 4 宋家庄村 0075 旱地 1.33 4 宋家庄村 0089 旱地 0.06 4 宋家庄村 0092 旱地 0.20 4 宋家庄村 0114 旱地 0.08 4 宋家庄村 0154 旱地 0.17 4 宋家庄村 0225 旱地 0.09 4 宋家庄村 0228 旱地 0.14 4 宋家庄村 0240 旱地 0.33 4 宋家庄村 0245 旱地 0.22 4 宋家庄村 0266 旱地 0.20 4 宋家庄村 0286 旱地 0.22 4 宋家庄村 0073 旱地 0.84 5 总计 24.12 7.地震 本区近 1 年发生地震 1 次，2022 年 4 月 22 日 18 时 37 分在山西太原市 古交市发生 2.9 级地震，震源深度 20 千米，震中位于北纬 37.97 度，东经 112. 10 度，未造成人员伤亡和财产损失。中国地震烈度区划图（1990） 中地震基本烈度均为 7 度，中国地震动参数区划图（GB18306-2015）， 古交市邢家社乡地震动峰值加速度 0. 15 g，地震动加速度反应谱特征周期 11 0.4 s；清徐县马峪乡地震动峰值加速度 0.2 g，地震动加速度反应谱特征 周期 0.4 s。 8.社会经济情况 区块主要位于古交市邢家社乡和清徐县马峪乡。 邢家社乡下辖 15 个行政村邢家社村、西峪沟村、刘庄村、龙子村、 中社村、陈家社村、草庄头村、宋家庄村、南沟村、油房坪村、上庄村、 瓦屋沟村、关头村、郑家庄村、康家社村，乡人民政府驻邢家社村。邢家 社乡境内已探明地下矿藏有煤、煤气层等。邢家社乡有耕地面积 2.7 万亩， 人均 3.8 亩；有林地面积 0.05 万亩，林木覆盖率 48 。邢家社乡有工业企 业 5 个，有营业面积超过 50 平方米以上的综合商店或超市 2 个。 马峪乡下辖 13 个行政村仁义村、东马峪村、西马峪村、都沟村、东 梁泉村、西梁泉村、龙石山村、葡香新村、后窑村、龙林新村、林海新村、 振兴新村、名山新村，乡人民政府驻马峪村八一路 62 号。马峪乡境内已探 明地下矿藏有煤矿，地质储量 10.2 亿吨，可采储量 8.25 亿吨。马峪乡农业 耕地面积 1.47 万亩，林地面积 12.65 万亩。马峪乡有工业企业 14 个，其中 规模以上工业企业有 1 个，有营业面积超过 50 平方米以上的综合商店或超 市 23 个。 （二）申请设立探矿权基本情况 本区块探矿权（延续） 申请人为中联煤层气有限责任公司（简称中联 公司），中联公司是 1996 年 3 月国务院批准组建的煤层气骨干企业，在国 家计划中单列，享有对外合作开采煤层气资源的专营权。 中联公司的业务 范围是从事煤层气资源的勘探、开发、生产、输送、销售和利用。 中联公 司拥有甲级气体矿产勘查资质。 本项目名称为“ 山西古交东区块煤层气勘查” ，探矿权首次设立时间为 12 2000 年 2 月 18 日，原勘查许可证号 0200001821415，原矿权面积 27.658km2。 本次申请探矿权延续并延续五年（表 1- 14），有效期为 2020 年 3 月 10 日 -2025 年 3 月 9 日，勘查矿种为煤层气，延续后矿权面积 14.37 平方千米， 区 块 拐 点 极 值 坐 标 为 东 经 112 13′05“ 112 16′32“ ， 北 纬 3741′58“3743′30“ 。延续后矿权拐点坐标见表 1- 15 ，延续后探矿权区域 延续前后关系对比图见图 1-2。 表 1- 13 探矿权申请基本信息表 项目 内容 探矿权名称 山西古交东区块煤层气勘查 探矿权性质① 延续 申请人 中联煤层气有限责任公司 勘查单位及资质② 中联煤层气有限责任公司 甲级气体矿产勘查资质 矿种③ 煤层气 申请登记面积（平方千米） 14.37 申请年限（年） 5 表 1- 15 延续后拐点坐标 13 图 1-2 古交东区块探矿权区域延续前后关系对比图 区块及周边矿业权情况如图 1-3 所示。勘查区与其它的油气资源勘查区 无重叠，但与煤矿完全重叠，其中，与小回沟煤矿重叠面积为 14.37km2。 图 1-3 古交东煤层气勘查区范围及周边矿权设置情况图 14 （三）勘查目的和任务 1.勘查目的 煤层气作为一种优质高效的清洁能源，其开发利用对改善我国的能源 结构，缓解我国常规油气供应紧张状况及提高煤矿企业安全生产保障，保 护大气环境等具有重要意义，是一举多得的民生工程，具有广阔的发展前 景。 探明本区块的煤层气资源参数和储层参数，落实煤层气储量，进行排 采试验，为区块的煤层气开发提供依据。 2.勘查任务 根据煤层气资源勘查技术规范（GB/T29119-2012）、煤层气储 量估算规范 （DZ/T0216-2020） 、 煤层气探明储量报告编写规范 （DZ/T0343-2020）和煤层气井排采技术规范（NB/T10009-2014）等相 关规范，确定本次勘查工作的主要任务如下 （1）完成三合一方案，实现区块转采； （2）钻井探明地层发育情况，并对煤层进行取样测试，获取煤层的各 项资源参数； （2）进行排采试验，落实煤层气井的产能。 15 二、勘查区地质情况 （一）区域地质概况 区域地质概况主要从区域构造、区域地层、勘查区构造特征、勘查区 地层及岩性、工程地质条件、水文地质条件、煤层气资源地质特征等方面 进行描述。 1. 区域构造 根据山西省区域地质志，西山煤田位于华北断块区吕粱－太行断 块五台山块隆南部的次级构造单元－古交掀斜地块的中南部（图 2-1）。地 块内的地层展布北老、南新，总体向南南东缓倾。整个西山煤田构造形态 似一箕斗， 向南东倾斜，处于吕梁背斜与汾河地堑的过渡地段，构造形态 呈“ 似倒梨状” 的东缓西陡的复式向斜盆地。南部草庄头、石千峰一带出露三 叠系下统，产状平缓、倾角一般小于 10 度；中部太原西山和交城北部的地 层以石炭系和二叠系为主，地层产状较平缓；北部杨光镇、东凌井一带（包 括汾河河谷两侧）广泛出露寒武系、奥陶系。 申报区内无断层及褶皱，位于构造简单区。 图 2- 1 古交东区块区域构造图 16 2.区域地层 区域上沁水盆地煤系地层沉积后，历经印支、燕山和喜山三次构造运 动改造。印支期受侯马-沁水-济源东西向沉积中心的控制，以持续沉降为主， 沉积了数千米的三叠纪河湖相碎屑岩， 由北向南增厚。三叠纪末的印支运 动，使华北地区逐渐解体，盆地开始整体抬升，遭受风化剥蚀。燕山期内 构造运动最为强烈，在自西向东挤压应力作用下，石炭系、二叠系和三叠 系等地层随山西隆起的上升而抬升、褶皱， 形成了轴向近南北的复式向 斜，局部断裂并遭受剥蚀。同时，区内莫霍面上拱，局部伴有岩浆岩侵 入，形成不均衡的高地热场，使煤的变质程度进一步加深。由于该变质作 用是在煤层被抬升、褶皱、剥蚀，上覆静岩压逐渐减小的情况下进行的， 因而对煤的割埋及外生裂隙的生成、保存等均产生了有别于深成变质作用 的影响。燕山期区内受鄂尔多斯盆地东缘走滑拉张应力场作用，在山西隆 起区产生北西 南东向拉张应力，发育了山西地堑系，区内形成了榆次-介 休一带的晋中断陷，沉积了上千米的上第三系、第四系陆相碎屑岩，其他 地区石炭系、二叠系和三叠系等地层继续遭受剥蚀，并在北部和东南部因 拉张而形成北东向正断裂， 致使沁水盆地定型于现今状态。喜山构造期除 晋中断陷、寿阳和屯留地区接受沉积外，盆地大部分地区继续遭受风化剥 蚀，使煤层埋深小于 2000m 的地区占盆地总面积的 86，成为国内少有的 煤层埋深适中，分布大，连续性好的含煤区。喜山期的拉张应力有利于煤 层解理、裂隙的开启及张性裂隙的生成，有利于渗透率的提高，尤其在解 理及裂隙比较发育的次级褶曲轴部和北东向断裂附近。 勘探区位于西山煤田中北部，钻探揭露地层由老至新依次有奥陶系 中统马家沟组、峰峰组；石炭系中统本溪组、上统太原组；二叠系下统山 西组、下石盒子组，上统上石盒子组、石千峰组；三叠系下统刘家沟组； 17 新生界新近系上新统保德组、第四系中更新统离石组、上更新统马兰组和 全新统等。地表出露的地层主要有，二叠系的山西组、上石盒子组、石千 峰组，三叠系的刘家沟组，新近系的保德组及第四系地层（表 2- 1）。 18 表2- 1 区域地层简表 地层年代 岩石地层 厚度 （m） 地层特征 沉积相 界 系 统 群 组 段 符号 新 生 界 第 四 系 全新 统 Q4 0- 15 为现代河床、河漫滩砂砾石及亚砂土松散堆积 物。 河湖相 上更 新统 Q3 0-40 为一套黄土、次生黄土及砂砾石层组成的松散 堆积物。 中 生 界 三 叠 系 下 统 石千峰群 和尚 沟组 T1h 106- 139 紫红色、砖红色含钙质结核的泥岩、粉砂质泥 岩夹砖红色中簿层状砂岩、粉砂岩。 刘家 沟组 T1l 461-524 浅红、灰红、紫红色中簿层一中厚层状细粒砂 岩夹紫色粉砂岩、粉砂质泥岩，砂岩中斜层理 极发育。 上 古 生 界 二叠系 上 统 石千 峰组 P2sh 75- 146 砖红、紫红色含钙质结核的泥岩夹灰红、浅红 色细粒长石砂岩。 上石 盒子 组 二 310-475 下部为杂色斑团状泥岩夹砂岩，中部为灰黄、 黄白色砂岩夹黄绿色、紫红色泥岩，上部为暗 紫、蓝紫、紫红色泥岩夹黄绿色泥岩。 一 P2s 下 统 下石 盒子 组 P1x 66- 122 下部为灰色、灰绿色砂岩与灰黑色、灰色粉砂 岩、泥岩互层，上部为灰绿、黄绿色泥岩夹砂 岩，下界为骆驼脖子砂岩与山西组分界。 三角洲 相 月门沟群 山西 组 P1s 20-91 由灰，灰白色砂岩、灰黑色泥岩夹煤层，少量 海相页岩及叠锥灰岩组成的一套含煤岩系。其 中 2 、3煤为稳定可采煤。 石 炭 系 上统 太原 组 C3t 49- 140 深灰色、灰黑色泥页岩夹砂岩、灰岩、及煤层、 其中 8、9煤为全区稳定可采煤层，其它为不稳 定局部可采煤层。 堡岛- 台 地相 中统 本溪 组 C2b 20-60 下部为铝土矿及山西式铁矿，中上部为泥质岩 夹簿层砂岩、灰岩透镜体及煤层（线）。 下 古 生 界 奥 陶 系 中 统 峰峰 组 O2f 90- 142 下部为角砾状泥灰岩、白云质泥岩、角砾状泥 质白云岩夹石膏层，中部为云斑状灰岩，白云 质灰岩，上部为纯石灰岩。 陆表海 上马 家沟 组 O2s 204-254 下部为角砾状泥灰岩、白云质泥岩、角砾状泥 质白云岩，中-上部为云斑状微晶灰岩夹细晶白 云岩。 下马 家沟 组 O2x 117- 131 下部为角砾状泥灰岩，白云质泥岩，中-上部为 灰岩夹白云岩。 3.勘查区构造特征 结合申报区内及邻近煤层气井及煤田钻孔，对 3 个煤层底板构造进行 了刻画，评价认为申报区内，整体构造简单，为西倾单斜构造，地层平缓， 倾角 1.5 -3 , 有利于煤层气的保存。 19 图 2-2 申报区 2煤底板等高线平面分布图 图 2-3 申报区 8煤底板等高线平面分布图 图 2-4 申报区 9煤底板等高线平面分布图 20 4.勘查区地层、岩性 申报区位于西山煤田中北部，区内地表二叠系、三叠系广泛遍布于沟 谷及山顶。根据中联煤层气有限责任公司 2017 年 7 月编制提交的古交煤 层气田邢家社区二叠系下统山西组（P1s）2 号煤和石炭系上统太原组（C3t） 8 号、9 号煤煤层气探明储量复算报告以及地表出露情况，地层由老至新 依次为下古生界奥陶系（O）、上古生界石炭系（C）、二叠系（P）， 中 生界三叠系（T），新生界新近系（N）及第四系（Q）。其中主要含煤地 层为石炭系上统太原组及二叠系下统山西组，煤系地层基底为石炭系本溪 组的铝土质泥岩。现进行如下简述 （1）奥陶系中统上马家沟组（O2s） 据以往勘探勘探孔揭露该地层，该组厚 221-307m ，分为上、中、下三 段。 下段（O2s1 ）上部以灰、黄灰色厚层 中厚层灰岩、泥灰岩为主；下 部为灰色、浅灰色角砾状灰岩、角砾状泥灰岩为主，裂隙及层面填充大量 次生纤维状石膏。下部与顶部为豹皮状灰岩、 白云质灰岩、有时含 23 层 角砾状泥灰岩夹原生石膏。通称第二泥灰岩石膏带。厚 53-90m，平均 75m。 是本区奥灰岩层重要标志层之一。 中段（O2s2 ）上、 中部为深灰色、灰黑色，厚层 巨厚层豹皮状或蠕 虫状石灰岩，致密、坚硬，夹薄层角砾状白云质灰岩、泥质白云岩；下部 多为角砾状灰岩夹泥灰岩、有时夹石膏；底部有薄层白云质灰岩。层厚 99-170m ，平均 130m。 上段（O2s3 ）主要为深灰色致密、质纯、薄层状石灰岩、白云质灰岩、 夹白云岩、泥灰岩和石膏，厚 60-80m ，平均 70m 。本段岩溶裂隙发育，且 多见于质纯石灰岩中，常呈串珠状、蜂窝状、网格状、相互贯通。为本区 21 重要含水层之一。 （2）奥陶系中统峰峰组O2f多沿石炭系边缘分布，全组厚 80-165m， 分为上、下两段 下段（O2f1 ）主要为灰色、浅灰色角砾状石灰岩、白云质灰岩、泥灰 岩、角砾状泥灰岩、泥质灰岩夹 1-2 层石膏带或于层理与裂隙中充填次生石 膏，通称第一泥灰岩石膏带。是本区奥灰岩层重要标志层之一。厚 60-95m， 平均 75m。 上段（O2f2 ）地表裸露区常剥蚀不全。上部为灰色、深灰色厚层状石 灰岩、致密、坚硬、质较纯，CaO 成分一般在 50以上，有时夹泥灰岩和 白云质灰岩。 中下部多为灰色角砾状石灰岩、 白云质灰岩夹泥灰岩。此段 石灰岩岩溶裂隙发育，水蚀现象严重，为本区重要含水层之一。地层厚 20-70m ，平均 50m。 （3）石炭系中统本溪组（C2b） 在西山煤田，本溪组平行不整合于中、下奥陶统之上，并以奥陶系侵 蚀面为底，其顶界置于太原组晋祠砂岩或相当岩层之底。厚 12.50-35.50m， 平均 29m。 本溪组以最下部一层灰岩之底为界，可分为下部称铁铝岩段，上部称 半沟段。由褐色、褐灰色砂岩、砂质泥岩、泥岩、1-3 层煤线组成。泥岩中 含有菱铁矿透镜体，属海陆交互相沉积。底部以山西式铁矿，铁铝岩，平 行不整合于峰峰组之上。本组厚度变化较大，西部边缘东社矿区最薄，而 东部清交矿区最厚。 （4）石炭系上统太原组（C3t） 太原组系指本溪组之上至最高一层石灰岩。在太原西山其顶界置于山 西组底部的北岔沟砂岩或相当岩层之底。厚 58.26- 136.05m ，平均 101.5m。 22 为主要含煤地层，属海陆交互相沉积。由灰-灰白色中细粒砂岩，深灰色砂 质泥岩、泥岩、4-7 层灰岩、8- 12 层煤层组成。其中 L5（东大窑灰岩）、 L4（斜道灰岩）、K2（毛儿沟灰岩）、L1（庙沟灰岩）诸层层位稳定，8、 9 煤层为稳定可采煤层，6、7 、10 煤层为较稳定局部可采煤层。在煤田西 部发育 8 下煤层，有时 9 、10 煤层合并。在煤田东南部，有时则为 8 、9 煤层合并。煤田中部 8 、9 煤层之间发育一层屯兰砂体。 （5）二