摘

 要： 随着社会主义市场经济的发展与改革开放进程的不断深化，人们对地质条件对煤

层气赋存的控制作用的关注度变得越来越高。水文地质条件对煤层气的运移与赋存具有很大
的影响，因此，将从水文地质条件的角度出发，对其煤层气赋存的控制作用进行有效性研
究。

 

　　关键词：

 水文地质条件；煤层气；赋存；控制作用；研究 

　　煤层气在生产过程中主要以吸附的形式赋存在煤层的空隙中，而地下水通过地层的压
力对煤层气的吸附聚集活动具有一定的控制作用。本文将重点阐述水文地质条件控制煤层气
的作用与效果，为煤层气的科学赋存寻找良好的控制手段。

 

　　

1 关于水力封闭控气对煤层气赋存的控制作用研究 

　　水利封闭控气对煤层气赋存的控制作用的表现是：水力封闭的控气作用主要发现在断
裂发育较弱的宽缓单斜或向斜地带，且断裂构造属于不导水性的断裂，尤其是边界的断层
具有逆掩、挤压性质，进而形成隔水边界。上浮新生界的松散空隙所具有的含水层与煤系地
层的含水层，下伏灰岩岩溶的裂隙含水层缺少水力联系，由于水文地质条件相对简单，煤
层直接充为含水层成为顶板含水层，水动力相对较弱。地下水的径流速度相对缓慢与停滞，
地下水主要以重力驱动或静水压力的方式进行流动。含水层主要依赖浅部露头的大气降水进
行补给，其中水力封闭的控气作用主要在深部发生，地下水主要通过压力传递的作用，使
得煤层气尽量吸附在煤中，使得煤层气集中而不再发生运移。比如说晋城矿区中的潘庄井田，
区域断层为单斜构造，水文地质条件相对简单，煤系下伏的奥陶系灰岩中的太原组含水层、
上下石盒子组、山西组含水层以及新生界的含水层相互独立，不具有水力联系径流强度较弱，
含水性弱，矿化度高、渗透系数低，深部的地下水径流速度缓慢，将煤层中所具有的煤层气
逐渐封闭起来。

 

　　

2 针对水运转移的逸散作用对煤层气赋存的影响研究 

　　水运转移的逸散作用对煤层气赋存的影响的主要表现是：一是煤系中砂岩裂隙含水层
或者灰岩岩溶的含水层径流控制煤层气的运移逸散，即当煤系中的砂岩裂隙含水层或者灰
岩岩溶的含水层所具有的水动力增强的时候，同导水断层或者煤层与裂隙之间所产生的水
力进行联系，极有可能造成煤层气的含量大量降低，这是因为灰岩岩溶的裂隙含水层的透
水性与富水性强，地下水的流动不断带动煤层中包含的煤层气发生运移，并在断裂带与裂
隙岩溶的发育地段出现逸散状况；二是煤系下伏的灰岩岩溶裂隙的含水层径流控制煤层气
的运移逸散，即在北方反是因为断裂发育，且下伏奥陶系的灰岩岩溶裂隙与煤系的含水量
径流产生水力联系的区域，同时也是煤层气频发的区域，比如说河北的峰峰矿区、开滦矿区、
太行山的东麓煤田等，这些区域属于张性的断层发育，地下水的流动方向与断裂平行逐步
形成地下水强径流带，伴随着储层的压力不断降低，进而导致煤层吸附气的解吸，从而导
致煤层气的含量降低；三是煤系上覆的新生界松散空隙中的含水层径流控制煤层气的运移
逸散，即当新生界的松散空隙中的含水层具备水动力条件与富水性时以及完整的径、补、排
条件时，地下水的径流作用将有助于携带煤层气进行运移逸散。

 

　　

3 针对水力封堵控制对煤层气赋存控制作用的研究 

　　水力封堵控制对煤层气赋存控制作用的表现是：水力封堵控气主要体现在单斜或不对
称的向斜中，在一定程度的压力差条件下，煤层气从高压力区逐步向低压力区流动，压力
逐步降低使得煤层气被解吸，进而形成煤层气逸散带。一是煤系的上覆含水层，即在一些隐
伏的煤田，煤系地层被较大厚度的新生界地层所覆盖，但由于新生界的松散含水层的径流
速度较缓慢，且处于相对的封闭状态，这使得含水层对于顺煤层并向上运移的煤层气拥有
封堵的作用，比如说淮南的目标区，其核心含水层是新生界的松散孔隙的含水层，灰岩裂
隙与煤系砂岩的含水层，此区域为向斜或单斜的构造，煤系地层多与底部的含水层接触，
煤层气相对富集；二是煤系中的煤层或者含水层，即当地下水的径流方向和煤层气的顺层