摘要：

 本文主要分析了豫东地区二叠系是煤层气贮存的层位，论述了煤层气成藏受构造

及地层岩性、埋藏深度、水文地质条件等多种因素控制，阐明了煤层气对煤矿开采不会构成
影响的原因。
　　关键词：

 豫东地区；二叠系；煤层气；控制因素

　　

0 引言

　　河南省豫东地区地下煤炭资源十分丰富，已探明贮量近

50 亿吨；但是多次勘探均未发

现有工业开采意义上的煤层气，煤层气含量的高低及其控制因素的研究是煤矿瓦斯灾害预
测和煤层气的可开发性评价的基础，本文主要通过二叠系地层层序、煤层气成因、构造等因
素探讨煤层气成藏控制因素。
　　煤层气是贮存在煤层中的非常规天然气资源，以甲烷为主要成分，以吸附在煤基质颗
粒表面为主，或游离于煤孔隙中，或溶解于煤层水中的烃类气体，其成分、含量以及储量物
性都受多种地质因素控制；不同的地质条件下，煤层气含量的控制因素不同，顶、低板岩性、
上覆地层的有效厚度和地下水动力条件对煤层气含量的控制具有普遍性；豫东地区煤层气
主要贮存于二叠系煤层中，现阶段勘探成果证实：煤层气分布具有东、北部低，西、南部高
的特点，且分布不均衡；本文现就从该区地层特征、煤层气成因及其控制因素的角度对其系
统探讨，进一步揭示煤层瓦斯对煤矿生产构不成危害的理论意义。
　　

1 豫东地区含煤地层特征

　　区域地层范围北至安徽砀山及江苏郑集，东至江苏徐州及安徽宿州市，西至河南开封
南至安徽蒙城等广大地区。基岩地层被新生界掩盖，除上奥陶统至下石炭统沉积缺失外，其
太古界、震旦亚界均有不同厚度的沉积；据钻孔揭露，由老至新依次有奥陶系（

O）、石炭

系（

C）及二叠系地层（P）、新近系(N)、第四系（Q）；含煤岩系为石炭系太原组、二叠系

山西组、下石合子组和上石合子组，总厚度

487.00 米，简述如下：

　　

1.1 奥陶系（O） 本组为含煤地层沉积基底，为灰-浅灰色厚层状灰岩与白云质灰岩，

本套地层不含煤，不具备煤层气贮存条件。
　　

1.2 石炭系（C） 据区域资料，主要岩性为灰岩、深灰色泥岩、砂质泥岩、粉砂岩和薄煤

层等组成，局部夹有细粒砂岩和炭质泥岩。共含石灰岩

12 层，夹薄煤 7 层，其中煤层多集

中在本组中下部，均不可采。本组为一套典型的海陆交互相沉积岩系，本系只发育煤薄层，
煤层气储层不发育。
　　

1.3 二叠系（P） 本系地层是豫东地区的主要含煤岩系，其中山西组（P1s）即二煤段

平均厚度

108.29 米，含煤系数 4.13%；下石盒子组（P1x）即三煤段平均厚度 93 米，含煤

系数

5.38%；是主要的可采煤层赋存段，也是煤层瓦斯气研究的重点。

　　

1.3.1 山西组（P1s）主要由泥岩、砂质泥岩、粉砂岩、细粒砂岩、中粒砂岩及煤层组成，

局部含铝质泥岩和炭质泥岩；含煤

3 层，其中本组中部的二 2 煤为本区主要开采对象，层

位稳定，结构简单，对比可靠，煤厚度变化有南厚北薄、西厚东薄的趋势，全区一般可采，
煤厚一般

2-3 米，局部超过 4 米；二 2 煤层底板富含植物根部化石，岩性多为泥岩、粉砂岩，

中细砂岩及火成岩；煤层顶板为泥岩、砂质泥岩，局部为中

-细粒石英砂岩。二 2 煤层是在废

弃的泻湖和潮坪、潮道沉积物上形成的泥炭沼泽相环境，煤层顶板则为上三角洲平原沉积环
境，从沉积环境分析上讲，二

2 煤层堆积后，三角洲平原上的分流河道以及冲积扇等均对

二

2 煤层产生过冲刷作用，故有局部砂体与二 2 煤层接触并使之变薄，煤层瓦斯气就会大

量逸散；东部含二

1 煤层普遍不可采，西部二 1 煤层可采，且夹矸较多，矸石岩性多为泥

岩，厚薄不稳定；这客观上就造成了煤层瓦斯气含量的不均衡；二

3 煤不稳定，普遍不可

采；本组厚

97.00～117.07m，平均 108.29m。

　　该煤层组为豫东地区主要开采煤层且区域稳定，也是煤层气成因的先决条件。
　　

1.3.2 下石盒子组（P1x）即三煤段 本组岩性为浅灰～灰色泥岩、砂质泥岩、含铝土质泥