李辛子，王賽英，吳群

1) 中國石油化工股份有限公司石油勘探開發(fā)研究院，北京，100083； 2) 中國石化華東分公司，南京，210036

內(nèi)容提要：我國構(gòu)造煤類型多，分布廣泛，蘊(yùn)含的煤層氣資源量大，探明率低，開發(fā)難度大。本文在野外和實(shí)驗(yàn)室綜合研究基礎(chǔ)上，提出適合于煤層氣資源開發(fā)的“描述+成因”的構(gòu)造煤分類方案，按照固結(jié)類型將構(gòu)造煤劃分為未固結(jié)構(gòu)造煤、固結(jié)構(gòu)造煤兩大類，及其對(duì)應(yīng)的碎散煤、脆性煤和韌性煤3個(gè)系列，各種類型的構(gòu)造煤依照形狀或特殊結(jié)構(gòu)構(gòu)造進(jìn)一步加以描述區(qū)分。不同類型的構(gòu)造煤組合具有較明顯的橫向和垂向含氣分帶性特征，形成典型的構(gòu)造非均質(zhì)性煤層氣藏。我國低煤階構(gòu)造煤和中高煤階構(gòu)造煤的發(fā)育情況與區(qū)域大地構(gòu)造發(fā)生和演變具有相關(guān)性。構(gòu)造煤煤層氣開發(fā)更加強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)論思想和配套技術(shù)集成開發(fā)，根據(jù)構(gòu)造煤發(fā)育強(qiáng)度及賦存狀態(tài)的差異，開發(fā)對(duì)象包括煤層、頂?shù)装搴蛫A矸(薄夾層)等含煤巖系；根據(jù)不同的開發(fā)對(duì)象，應(yīng)有針對(duì)性地選用包括增溫驅(qū)氣等系統(tǒng)配套技術(shù)進(jìn)行勘探開發(fā)。

通常依據(jù)煤體結(jié)構(gòu)將煤巖劃分為原生結(jié)構(gòu)煤和非原生結(jié)構(gòu)煤，后者主要指構(gòu)造煤。這種劃分類似于構(gòu)造地質(zhì)學(xué)意義上原巖和構(gòu)造巖的分類。本文將構(gòu)造煤定義為因構(gòu)造作用改變?cè)后w結(jié)構(gòu)及物性特征，并使煤中的水、氣等流體賦存行為發(fā)生相應(yīng)改變的煤的構(gòu)造巖類產(chǎn)物。目前我國煤層氣勘探開發(fā)主要分布在構(gòu)造作用程度較強(qiáng)的2000m以淺的沉積盆地邊緣，或推滑覆構(gòu)造帶上，煤層在這些地質(zhì)部位易發(fā)生構(gòu)造變形變質(zhì)，從而普遍形成不同程度的構(gòu)造煤。深入研究不同類型的構(gòu)造煤及其含氣性和滲透性分布特征，對(duì)指導(dǎo)煤層氣的勘探開發(fā)具有理論和實(shí)際意義。

1 構(gòu)造煤類型

通過煤礦井調(diào)研和野外觀察發(fā)現(xiàn)，構(gòu)造環(huán)境和構(gòu)造作用強(qiáng)弱不同的構(gòu)造煤變形變質(zhì)程度有較大差異，對(duì)于總體呈弱能干的構(gòu)造煤而言一般有兩種表現(xiàn)，其一為未固結(jié)的粉狀煤，手捏可碎，另一類為固結(jié)的塊狀煤，致密堅(jiān)實(shí)，巖石物理強(qiáng)度已非手捏可以測試。研究表明，影響煤體結(jié)構(gòu)變化的因素包括煤巖組分、煤化程度等內(nèi)生因素，以及構(gòu)造變形變質(zhì)發(fā)生的溫度、壓力、流體及時(shí)間等外生因素。這些因素綜合作用效果復(fù)雜，需要進(jìn)一步分析研究(李康和鐘大賚，1992；章夢濤等，1995；張玉貴等，2005；張子敏，2009)。煤在這些外生因素作用下，易于發(fā)生變形變質(zhì)響應(yīng)，不同煤巖組分的響應(yīng)程度不一致，從而形成多種類型的構(gòu)造煤。根據(jù)現(xiàn)代構(gòu)造地質(zhì)學(xué)理論，上述野外觀察的構(gòu)造煤僅是未固結(jié)的和固結(jié)的兩類不同構(gòu)造巖的表現(xiàn)實(shí)例，至于適合煤層氣勘探開發(fā)的完整的構(gòu)造煤系列的分類則需要系統(tǒng)的研究。

1.1 構(gòu)造煤成因分類

本文根據(jù)煤的特殊物理化學(xué)性質(zhì)(張玉貴等，2005；楊金和等，2007；謝克昌，2002；趙躍民，2004)，在野外觀察和實(shí)驗(yàn)室研究基礎(chǔ)上，參考傳統(tǒng)構(gòu)造煤使用習(xí)慣(曹運(yùn)興等,1996；韓德馨等，1996；候泉林和張子敏，1990；姜波和琚宜文，2004；琚宜文等，2005；王恩營等，2009)和構(gòu)造巖命名方案(劉德良等，2009；朱志澄等，2008)，提出按照構(gòu)造煤固結(jié)類型劃分為未固結(jié)構(gòu)造煤和固結(jié)構(gòu)造煤兩大類的方案(表1)，以適合于煤層氣勘探開發(fā)。

(1)未固結(jié)構(gòu)造煤表現(xiàn)為碎散煤系列，根據(jù)碎片或碎粒粒徑劃分為碎塊煤、碎片煤、碎粉煤、軟泥煤。

(2)固結(jié)構(gòu)造煤按照是否發(fā)生重膠結(jié)等作用劃分為脆性煤(碎裂煤)和韌性煤兩個(gè)系列，依照基質(zhì)比例進(jìn)一步細(xì)分命名；其中，脆性煤(碎裂煤)包括初碎裂煤、碎裂煤、碎粒煤、超碎粒煤，韌性煤系列主要為膠結(jié)煤。

1.2 “描述+成因”分類

在上述命名基礎(chǔ)上，輔以碎片和碎粒的形狀或特征結(jié)構(gòu)構(gòu)造進(jìn)一步加以描述?？捎靡悦枋龅男螤畎[片狀、透鏡狀、角礫狀、(不規(guī)則)粒狀、團(tuán)塊狀、蜂窩狀、網(wǎng)絡(luò)狀等，特征結(jié)構(gòu)構(gòu)造包括揉皺狀、葉理狀、凝膠狀、流線狀、眼球狀等。

例如，可以將構(gòu)造煤命名為透鏡狀碎塊煤、鱗片狀碎塊煤，鱗片狀碎裂煤、凝膠狀超碎裂煤，眼球狀準(zhǔn)塑性膠結(jié)煤等。

2 構(gòu)造煤煤層氣分布特征

構(gòu)造煤發(fā)育區(qū)是煤層氣吸附—解吸行為最活躍和煤層氣藏平衡狀態(tài)最易被破壞的部位之一，每次構(gòu)造運(yùn)動(dòng)均形成一幅煤層氣吸附—解吸和擴(kuò)散動(dòng)力學(xué)圖景。構(gòu)造煤發(fā)育程度不同，導(dǎo)致空間上構(gòu)造煤組合不同，其含氣性和滲透性的變化也有差別，因此，在地質(zhì)單元體內(nèi)形成了因不同構(gòu)造煤類型而區(qū)分的煤層氣分布的分帶性(Cao Yunxing,et al.,2003;Hou Quanlin,et al.,2012;Li Huoyin, et al.,2003)。我國含煤地層大多經(jīng)歷過多期次多動(dòng)力源的構(gòu)造作用，構(gòu)造煤含氣動(dòng)力學(xué)具有疊加改造的復(fù)雜非線性特征。

2.1 構(gòu)造煤發(fā)育程度

根據(jù)構(gòu)造煤發(fā)育程度的初步研究表明：①弱作用構(gòu)造煤(包括碎塊煤、初碎裂煤等)，宏觀和微觀觀察均可發(fā)現(xiàn)大體保留原生煤體結(jié)構(gòu)特征，裂隙系統(tǒng)相對(duì)發(fā)育，滲透性能有所改善，如果封蓋條件好，氣體則較易富集成藏，如果封蓋條件變差，則易于逸散降低含氣性。②強(qiáng)構(gòu)造作用環(huán)境的溫度較高、壓力較大，流體和時(shí)間作用關(guān)系復(fù)雜，一般形成軟泥煤、超碎粒煤和膠結(jié)煤等。這類構(gòu)造煤基質(zhì)顆粒小，比表面大，吸附氣體容量大，但原生孔隙—裂隙雙重結(jié)構(gòu)被破壞，其中，未固結(jié)煤發(fā)育非常密集的充填了基質(zhì)的次生孔隙—裂隙，固結(jié)煤新生了緊密壓實(shí)且斷續(xù)不相連通的面理，均導(dǎo)致滲透率甚低，煤層氣難以開發(fā)。③中等作用構(gòu)造煤包括碎片煤、碎粉煤、碎裂煤、碎粒煤等，其含氣性和滲透性變化介于強(qiáng)、弱構(gòu)造煤之間。

值得注意的是，煤體結(jié)構(gòu)的變化將引起含氣性的變化，含氣性的變化亦在一定程度上作用于煤體結(jié)構(gòu)的變化。煤巖體吸附甲烷產(chǎn)生膨脹變形，強(qiáng)度變低，解吸甲烷產(chǎn)生收縮變形。這主要原因是吸附甲烷使煤巖表面能降低和部分甲烷氣體分子對(duì)煤巖微裂隙有楔開作用，從而使煤巖微裂隙擴(kuò)張的結(jié)果，并且這種作用隨甲烷氣體壓力增高和吸附性增強(qiáng)而增大，最終導(dǎo)致構(gòu)造煤裂隙密集發(fā)育和具有較高含氣量。甲烷解吸過程基本是吸附過程的逆過程，該過程伴隨的收縮變形并不按照吸附過程的原軌跡返回，說明有一部分的不可逆變形存在(何學(xué)秋等，2003)。

2.2 煤層氣藏非均質(zhì)性

構(gòu)造煤是煤儲(chǔ)層強(qiáng)烈非均質(zhì)性的表現(xiàn)(李辛子等，2009)。在一個(gè)構(gòu)造帶上，不同構(gòu)造煤類型的組合出現(xiàn)，其含氣性和滲透性表現(xiàn)在空間上具有明顯的分帶性，在不同構(gòu)造帶上構(gòu)造煤煤層氣藏的分帶性更為明顯。

在一個(gè)簡單的碎裂巖系列的順煤層滑動(dòng)(斷層或褶皺)發(fā)育模型描述中，上、下部位為原生結(jié)構(gòu)煤，中間夾著構(gòu)造煤，原生結(jié)構(gòu)煤和構(gòu)造煤具有不同的含氣性、滲透率，而構(gòu)造煤內(nèi)部組合亦有差別，從初碎裂煤到碎裂煤、碎粒煤，破碎越嚴(yán)重，裂隙越密集，顆粒越細(xì)小，甲烷吸附容量越大，滲透性越差。在切煤層斷層模型中，煤層氣藏成了開放系統(tǒng)，如果斷層封閉性能不良，則斷層附近的含氣量顯著降低，加劇氣藏非均質(zhì)性變化。

2.3 我國構(gòu)造煤煤層氣藏分布

我國不同煤階的煤層氣藏具有較明顯的時(shí)代和地域特征，概括來說，這與構(gòu)造煤的發(fā)育程度有一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系。①低煤階構(gòu)造煤煤層氣藏主要分布于準(zhǔn)噶爾盆地南緣、鄂爾多斯盆地西緣等前陸盆地，這些煤層主要在侏羅紀(jì)、白堊紀(jì)、第三紀(jì)形成，經(jīng)歷構(gòu)造期次較少，活動(dòng)較弱，構(gòu)造煤發(fā)育程度和煤層氣藏非均質(zhì)性相對(duì)弱些，膠結(jié)煤、超碎裂煤等強(qiáng)構(gòu)造煤較少見，保存條件對(duì)氣藏的形成顯得較為重要。②中高煤階構(gòu)造煤煤層氣藏主要分布于華南推滑覆帶、南華北、滇東黔西、川南黔北等含氣盆地群中，這些煤層主要在石炭紀(jì)、二疊紀(jì)、三疊紀(jì)形成，經(jīng)歷構(gòu)造期次多，活動(dòng)較強(qiáng)，構(gòu)造煤發(fā)育程度和煤層氣藏非均質(zhì)性強(qiáng)，是煤層氣勘探的難點(diǎn)，同時(shí)，一旦開發(fā)技術(shù)突破，又是重要資源潛力區(qū)。

不同煤化作用的煤對(duì)構(gòu)造應(yīng)力響應(yīng)的研究表明(曹代勇等，2006；曹運(yùn)興等，1996；張玉貴等，2005)，構(gòu)造應(yīng)力可以提高煤演化的速率，被視為煤化作用的“催化劑”。構(gòu)造煤是在構(gòu)造作用下而發(fā)生裂解、聚合、異構(gòu)、芳構(gòu)、分子重排等多種化學(xué)—物理反應(yīng)的過程，有機(jī)質(zhì)向兩個(gè)方向變化，一方面聚合形成更大的高芳構(gòu)化的大分子結(jié)構(gòu)，另一方面則形成低分子化合物和氣態(tài)烴，有利于促進(jìn)構(gòu)造煤煤層氣的形成與富集。所以，在區(qū)域上低煤階構(gòu)造煤發(fā)育的不同部位，由于構(gòu)造分異作用有可能在局部出現(xiàn)中高煤階構(gòu)造煤及其相應(yīng)的煤層氣富集區(qū)。

3 討論

我國構(gòu)造煤發(fā)育區(qū)煤層氣的開發(fā)實(shí)踐和煤礦區(qū)瓦斯防治經(jīng)驗(yàn)表明，構(gòu)造煤煤層氣藏開發(fā)的特點(diǎn)是強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)論思想和配套技術(shù)集成開發(fā)，包括煤層氣開發(fā)對(duì)象不僅關(guān)注于煤層，還應(yīng)研究含煤巖系的頂?shù)装搴蛫A矸，開發(fā)技術(shù)針對(duì)不同系列的構(gòu)造煤組合應(yīng)綜合優(yōu)選和研發(fā)不同的技術(shù)。構(gòu)造煤煤層氣開發(fā)的難點(diǎn)是技術(shù)集成度高，經(jīng)濟(jì)成本和風(fēng)險(xiǎn)挑戰(zhàn)也高。

3.1 糜棱煤辨析

文獻(xiàn)中糜棱煤的概念出現(xiàn)過兩種含義：第一種是將糜棱煤描述為“煤極易捻碎成粉末或粉塵，主要粒級(jí)在1mm以下”(焦作礦業(yè)學(xué)院瓦斯地質(zhì)研究所)(韓德馨，1996；琚宜文等，2005)；第二種描述是“致密堅(jiān)實(shí)、發(fā)育S—C組構(gòu)(候泉林和張子敏，1990；王恩營等，2009)、重膠結(jié)、波狀消光或新礦物形成(韓德馨，1996)”。

不難發(fā)現(xiàn)，為了不混淆概念，本文在劃分方案中沒有使用傳統(tǒng)糜棱煤概念，而提出了新的命名方案。①建議使用碎粉煤和軟泥煤代替第一種糜棱煤的描述，并將之歸列于未固結(jié)構(gòu)造煤中的碎散煤系列。碎粉煤、軟泥煤與煤礦生產(chǎn)中使用的粉煤、軟煤等描述相近，易于接受。②對(duì)于第二種糜棱煤的描述發(fā)現(xiàn)，本文綜合野外和顯微鏡下研究成果，提出使用膠結(jié)煤來描述固結(jié)構(gòu)造煤中的韌性煤系列，其主要特征是致密固結(jié)，有重膠結(jié)作用，這也符合當(dāng)代國際上將糜棱巖作為堅(jiān)硬構(gòu)造巖的概念。

進(jìn)一步的研究表明，由于煤層處于淺地殼構(gòu)造層次，與中等地殼層次的地質(zhì)環(huán)境相比，其溫度低、壓力小、含水量偏高，所以，一般成煤地質(zhì)條件下極少見高基質(zhì)比例中普遍重膠結(jié)的韌性煤系列，故除了特殊要求，通常不做細(xì)分，可以冠以準(zhǔn)塑性膠結(jié)煤以示區(qū)別，或者輔以描述性的形狀和結(jié)構(gòu)構(gòu)造命名為宜。

作為固結(jié)的煤巖，除了膠結(jié)煤外，還有超碎粒煤等。它們的主要區(qū)別是：膠結(jié)煤是韌性剪切作用的產(chǎn)物，具有固態(tài)流變、S—C組構(gòu)、眼球構(gòu)造、基質(zhì)中發(fā)生重膠結(jié)作用等特征；超碎裂煤是脆性構(gòu)造作用的產(chǎn)物，基質(zhì)沒有或很少有重膠結(jié)現(xiàn)象。但兩者亦有聯(lián)系，如劉俊來在沁水盆地高溫高壓試驗(yàn)變形煤的研究表明(劉俊來等，2005)，煤巖在溫度200～300℃，圍壓200～300MPa條件下，由脆性向韌性的轉(zhuǎn)變，伴隨著煤巖流變機(jī)制變化，并形成相應(yīng)的變形構(gòu)造組合。在韌性流動(dòng)條件下，煤巖的變形則以鏡質(zhì)體或惰質(zhì)體的塑性流動(dòng)為主，發(fā)育波狀消光、揉流褶皺、細(xì)?；茸冃螛?gòu)造與微構(gòu)造型式。隨著溫度和壓力的增加，惰質(zhì)體組分與溫壓條件的共同變化制約著煤巖樣品變形機(jī)制規(guī)律的變化。晶質(zhì)塑性變形主要發(fā)育于惰質(zhì)體組分內(nèi)，而鏡質(zhì)體組分則僅僅保存了微弱的(或無)晶質(zhì)塑性變形作用的跡象。溫度和壓力的變化還控制著惰質(zhì)體組分變形機(jī)制的演變。

3.2 煤層氣開發(fā)對(duì)象

3.2.1 原生結(jié)構(gòu)煤—弱構(gòu)造煤

在原生結(jié)構(gòu)煤、弱構(gòu)造煤(包括初碎裂煤、碎裂煤等)中，煤層是儲(chǔ)層開發(fā)的對(duì)象，適宜使用常規(guī)開發(fā)技術(shù)。

3.2.2 未固結(jié)構(gòu)造煤

對(duì)于未固結(jié)煤(包括碎片煤、碎粉煤、軟泥煤等)，由于煤粉、煤泥堵塞孔隙、裂縫以及開采儀器設(shè)備，造成采氣效率低下，事故頻發(fā)，因此，該類構(gòu)造煤儲(chǔ)層不適宜直接開發(fā)，需要重新考慮開發(fā)對(duì)象。主要思路是將煤層、頂?shù)装?、夾矸等含煤巖系視作一個(gè)系統(tǒng)，綜合考慮。

(1)分析各個(gè)可能開發(fā)的目標(biāo)層厚度。如果未固結(jié)煤厚度小，其上下方原生結(jié)構(gòu)煤及弱構(gòu)造煤的厚度大，則應(yīng)避開未固結(jié)構(gòu)造煤，直接開發(fā)其上下方的原生結(jié)構(gòu)煤。

(2)如果未固結(jié)煤厚度大，破碎強(qiáng)，其頂?shù)装逵质欠凵皫r、非含水層的碳酸鹽巖、頁巖等巖層，則可以將頂?shù)装遄鳛殚_發(fā)對(duì)象，壓裂頂?shù)装彘g接開發(fā)煤層氣資源。這種開發(fā)方式的機(jī)理是煤層氣通過壓降解吸，沿壓裂裂縫經(jīng)頂?shù)装逋ㄍ?，由于沒有對(duì)構(gòu)造煤直接壓裂，所以在一定程度上解決了細(xì)小煤粒和基質(zhì)堵塞的問題。另外，這種方法在煤礦生產(chǎn)上已被過去的高位鉆孔抽放瓦斯、解放層開采治理瓦斯、采動(dòng)區(qū)地面鉆孔抽放瓦斯、裸眼洞穴法完井等瓦斯治理方法直接或間接證實(shí)(陳美英和王慶偉，2009；蘇現(xiàn)波等，1998)。

(3)如果夾矸巖性為鈣質(zhì)、硅質(zhì)、粉砂質(zhì)巖、碳酸鹽巖等，有一定厚度和延伸規(guī)模(薄夾層)，則可以研究以夾矸為對(duì)象進(jìn)行開發(fā)的可行性。因?yàn)槊簩由傻臍怏w除了自儲(chǔ)及經(jīng)頂?shù)装濉鄬拥扰判雇?，還可以儲(chǔ)集在夾矸中。研究表明，具有孔隙相對(duì)發(fā)育的夾矸往往成為游離態(tài)煤層氣的富集部位，另外，在未固結(jié)的構(gòu)造煤中，夾矸因其力學(xué)強(qiáng)度相對(duì)較高而成為較穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)體，如果對(duì)夾矸施工采氣，它還可以起到過濾篩的作用，解決部分煤粒和基質(zhì)堵塞的問題。所以，夾矸在構(gòu)造煤煤層氣開發(fā)中是不能忽視的對(duì)象，宜通過地震、鉆探等手段查明夾矸巖性、厚度、含氣性、孔隙度、滲透率等分布特征，為開發(fā)論證提供基礎(chǔ)資料。

以頂?shù)装搴蛫A矸為開發(fā)對(duì)象的煤層氣開發(fā)思路也符合多煤層多資源合采開發(fā)的方法，但是這種開發(fā)工藝涉及不同力學(xué)性質(zhì)載體和薄層問題，施工和控制難度大，技術(shù)復(fù)雜，需要在詳細(xì)的地質(zhì)地球物理研究基礎(chǔ)上，利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)建模技術(shù)和遙感導(dǎo)向技術(shù)精確控制，開展精細(xì)的先導(dǎo)性工程工藝研究，精心設(shè)計(jì)和施工才能取得成功。這對(duì)經(jīng)濟(jì)高效開發(fā)煤層氣的理念帶來挑戰(zhàn)。

3.2.3 固結(jié)構(gòu)造煤

由于固結(jié)煤，尤其是強(qiáng)構(gòu)造固結(jié)煤(包括碎粒煤、超碎粒煤、膠結(jié)煤等)的煤巖體具有一定的剛性力學(xué)強(qiáng)度，為了解決低滲透率問題，在加強(qiáng)儲(chǔ)層保護(hù)的同時(shí)，擴(kuò)大井筒與煤接觸的有效采氣空間，宜選用欠平衡鉆進(jìn)多分支井技術(shù)等，并直接對(duì)構(gòu)造煤層實(shí)施分段精細(xì)壓裂造縫，增加砂粒等支撐劑。

3.3 配套技術(shù)集成開發(fā)

除了上述提及的固結(jié)構(gòu)造煤選用的配套技術(shù)實(shí)例外，我們嘗試提出一種增溫驅(qū)氣法的開發(fā)概念模型來進(jìn)一步說明配套技術(shù)集成開發(fā)在構(gòu)造煤煤層氣開發(fā)中的重要意義。其原理是在增溫條件下煤層氣容易從煤層中解吸出來(曾社教等，2009)，從而可以考慮利用煤層氣開發(fā)技術(shù)與煤炭增溫解吸效應(yīng)相結(jié)合，對(duì)煤層實(shí)施增溫驅(qū)氣開發(fā)。

我們的思路是在小范圍內(nèi)通過增溫井有控制地在煤層中燃燒氣化煤，使其生成足夠的熱量和以CO2為主的氣體，這些熱量部分通過輻射、傳導(dǎo)使煤層增溫，另外，燃燒生成的氣體也是熱量的載體，通過氣體擴(kuò)散，使熱量傳送到遠(yuǎn)處煤層，增加煤層氣的增溫解吸范圍；同時(shí)，由于燃燒的氣體成分以CO2為主，根據(jù)煤層吸附CO2強(qiáng)于CH4的理論，尚可通過氣體置換反應(yīng)置換出煤層中吸附能力較弱的CH4，從而提高煤層氣開采效率。從煤層燃燒形成的熱洞穴考慮，因熱脹冷縮形成的裂縫和洞穴形成的應(yīng)力場改變，將引起一定范圍的滲透率變化，最終有利于提高煤層氣產(chǎn)能。

這種概念模型的優(yōu)點(diǎn)是集成多種技術(shù)以煤增溫制氣進(jìn)而驅(qū)氣，在構(gòu)造煤煤層氣開發(fā)中是一種新的技術(shù)思路，具有一定的研發(fā)前景。但是，存在的主要問題是如何控制煤炭燃燒面積和生成的氣體主要為CO2，而非有毒害的CO、NOx、H2S等氣體。解決這個(gè)問題，需要研究增溫井的煤巖煤質(zhì)等地質(zhì)選址條件，避開高含硫、含水煤層等風(fēng)險(xiǎn)；另外需要探索研究增溫井地下破碎煤粒及控氣燃燒技術(shù)瓶頸。這項(xiàng)開發(fā)技術(shù)，由于技術(shù)集成度高，風(fēng)險(xiǎn)亦高，初試階段應(yīng)慎用。

4 結(jié)論

(1)本文提出新的“描述+成因”構(gòu)造煤命名方案，將構(gòu)造煤分成未固結(jié)構(gòu)造煤和固結(jié)構(gòu)造煤，其中，未固結(jié)構(gòu)造煤根據(jù)碎片或碎粒大小的固結(jié)程度劃分成碎散煤系列，固結(jié)構(gòu)造煤劃分為脆性煤系列和韌性煤系列，并依照基質(zhì)含量進(jìn)一步細(xì)分；在此基礎(chǔ)上，3個(gè)系列的構(gòu)造煤尚可輔以形狀和結(jié)構(gòu)構(gòu)造描述命名。在討論野外和實(shí)驗(yàn)室成果的基礎(chǔ)上，通過韌性煤系列研究提出了膠結(jié)煤的概念。

(2)不同的構(gòu)造煤組合加劇了煤層氣分布的非均質(zhì)性，使得構(gòu)造煤發(fā)育區(qū)煤層氣藏結(jié)構(gòu)和變化最為復(fù)雜。我國低煤階構(gòu)造煤和中高煤階構(gòu)造煤的發(fā)育情況與區(qū)域大地構(gòu)造發(fā)生和演變具有相關(guān)性。

(3)加強(qiáng)含煤巖系綜合研究，煤層、頂?shù)装?、夾矸(薄夾層)均有可能成為煤層氣開發(fā)的目標(biāo)對(duì)象。不同類型的構(gòu)造煤煤層氣開發(fā)技術(shù)不同，遵循由易到難的規(guī)律，盡量選用適宜的配套開發(fā)技術(shù)，另外，構(gòu)造煤煤層氣的開發(fā)應(yīng)重視新理論和新技術(shù)的創(chuàng)新研究。