沁水盆地胡底井田地质特征及煤层气赋存规律
沁水盆地地质概况
沁水盆地煤层气赋存区域地质背景2.1 沁水盆地地质概况沁水盆地位于山西省东南部（见图1），盆地总面积436.8km2，煤炭资源量29.16万t，具有形成煤层气的丰富物质基础。
沁水盆地是我国重要的含煤盆地之一，且据《中国煤层气资源》预测：其煤层气资源量达3.28×1012m3占全国煤层气总资源量的10%左右，是我国煤层气资源勘探的重点区域[9]。
图1 沁水盆地区域构造背景图盆地现今构造面貌为一近南北向的大型复式向斜，次级褶曲发育。
南部和北部以近南北向褶曲为主，局部为近东西、北东和弧形走向的褶皱；中部则以北北东向褶皱发育为特点。
断裂以北东、北北东和北东东向高角度正断层为主，集中分布于盆地西北部、西南部及东南部边缘。
盆地地层属华北地层区划缺失志留纪、泥盆纪和下石炭世地层。
沁水盆地自下而上钻遇的主要地层有峰峰组(O2f)、本溪组(C2b)、太原组(C3t)、山西组(P1s)、下石盒子组(P1x)、上石河子组(P2s)、石千峰组(P2 sh)和第四系(Q)等，其中山西组和太原组为主要含煤层系，3#和15#煤层为煤层气勘探的主要目的层，3#煤层为局部勘探目的层。
根据盆地内的构造发育特征、煤层埋藏深度、煤阶分布、煤层气含量变化等特沁水盆地煤层气赋存区域地质背景点，将盆地内石炭——二叠系含煤地层的煤层气富集单元划分为沁南富气区、东翼斜坡带富气区、西翼斜坡带富气区、西山富气区和高平——晋城富气区[10]。
沁南富气区总含气面积3630km2，分为樊庄、潘庄、郑庄三个区块[11][12]。
研究区沁水盆地南部煤层气田位于沁水复向斜南部晋城地区，东临太行山隆起，西临霍山凸起，南为中条山隆起，北部以北纬30°线为界连接沁水盆地腹部，面积约3260km2，包括樊庄区块，潘庄区块，郑庄区块等(图2)。
据已经取得工业产能的煤层气井资料，计算高产富集区内探明含气面积346km2，地质储量754×108km3[13]。
沁水盆地含水煤层气藏的气体渗流特征
ａｎｄ ｗａｔｅｒ ａｌｗａｙｓ ｃｏ－ｅｘｉｓｔ
ｒａｔｅ
ａｔ
ｔｈｅ ｔｈｉｒｄ ｌｏｗ．Ｔｈｅ
ｓｔａｇｅ
ｓａｔｕｒａｔｉｏｎ ｓｔｉｌｌ ｍａｉｎｔａｉｎｓ
ｐｏｒｏｕｓ
ｃａｎ
ｈｉｇｈｅｒ ｌｅｖｅｌ ｔｈｏｕｇｈ ｔｈｅ ｗａｔｅｒ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ
ｉｓ
ｖｅｒｙ
ｐｒｅｓｅｎｃｅ
ｏｆ ｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｗａｔｅｒ ｕｓｕａｌｌｙ ｍａｋｅｓ
比，其初始含水饱和度往往较高。在开发过程中气水两相始终同时存在，即使是在开发的第３阶段，产水量很小，但水相饱和度还
是较高。地层水的存在使得多孔介质通道狭窄，造成低渗含水气藏毛管压力普遍很高，严重影响气体的渗透率。通过对沁水盆地 部分煤岩样品渗流特征的研究，将排采曲线归纳为上凸型、下凹型和复合型３种代表类型。分析结果表明，含水饱和度越大，启动 压力梯度越大。这些认识对于正确制订排呆工作制度、提高排采效果具有重要意义。 关键词：沁水盆地；煤层气；渗流特征；扩散；临界压力 中图分类号：ＴＢｌｌ２．３３ 文献标识码：Ａ
万方数据
１．２实验结果
式中：１７２。为干岩样质量，ｇ；ｍ，为岩样饱和模拟地层 水后的质量，ｇ；优：为气驱后岩样的质量，ｇ；Ｓ。为岩样 含水饱和度。 与单相气体渗流实验相似，实验过程中，测定在 压力变化过程中不同含水饱和度下的岩心流量与压 力之间的关系，用达西定律计算岩样的气体渗透率。
通过对实验数据进行分析及整理，实验结果如 图１一图３所示。
Ｋｅｙ
ｗｏｒｄｓ：Ｑｉｎｓｈｕｉ Ｂａｓｉｎ；ｃｏｍｂｅｄ ｍｅｔｈａｎｅ；ｓｅｅｐａｇｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ；ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ；ｃｒｉｔｉｃａｌ
ｐｒｅｓｓｕｒｅ
沁水煤田煤层气赋存地质特征与有利区块
沁水煤田煤层气赋存地质特征与有利区块谭龙泉【摘要】煤层气系统是一个复杂的系统,其中包含着煤层、煤层中所含有的甲烷及周围的岩石,是一个非常规性的天然气和煤层气组成、聚集的复杂系统.山西沁水煤田位于沁水盆地上,山西的沁水盆地含有十分丰富的煤层,它是一个特大型石炭—二叠纪含煤盆地,具有十分丰富的煤层气资源,具有极高的开采价值和研究价值,介绍了沁水煤田煤层气赋存地质特征和构造演变及煤层气富集的有利区块.【期刊名称】《山西建筑》【年(卷),期】2018(044)004【总页数】2页(P61-62)【关键词】沁水煤田;煤层气系统;地质特征【作者】谭龙泉【作者单位】山西省煤炭地质114勘查院,山西长治046000【正文语种】中文【中图分类】P6420 引言本文通过对盆地的地球物理特征和地质构造演化的分析，证明地质的构造条件能够影响煤层气的富集程度，通过研究表明，山西沁水盆地经过了多次的地质构造演变，最终形成现在的地质构造和煤层气蕴含之间形成紧密的关系，从构造上来看，斜部位的含气量比较高，背部的含气量比较低，而且，在断层的正中，煤层气的含量也比较低，所以，综合来看沁水盆地所含有的煤层气含量，盆地北部是煤层气蕴藏的重要部分，但是不利于煤层气的高产，在盆地的南部，既是煤层气储存比较丰富的地方，也是煤层气高产的地方，西部地区同北部一样，蕴含着比较丰富的煤层气资源，但是没有高产。
1 煤层气系统的地质和构造演变过程煤层气是一个比较复杂的系统，它是自身附着在煤层中的，所以，可以说煤层气系统是一个独特的油气系统，当然，在其形成和蕴藏过程中会受到各种各样的影响因素。
有相关的研究表明，地质构造条件、煤层的埋深、煤阶、煤层的厚度以及含气量、渗透度、煤储层压力等等这些地球物理因素都与煤层气的形成和蕴藏有紧密关系。
但是这些因素中，对煤层气形成和蕴藏最重要和最直接的因素是地质的构造作用，它不仅能够控制煤盆地和煤地层的形成过程，而且还能够影响着煤层气的形成、聚集、封存和高产情况。
沁水盆地煤与煤层气地质条件
１地质概况华夏系坳陷控制了中上石炭统的沉积，海陆交互相含煤岩系本溪组、太原组平行不整合于中奥陶统之上。
二叠纪阴山构造带隆起，海水退出，转化为过渡相的山西组含煤沉积。
煤系地层平均总厚２００ｍ。
二叠系石盒子组、石千峰组为煤系主要盖层，厚５００～１５００ｍ。
印支运动本区再度隆起，燕山中期成生了太行山、太岳山经向构造体系，与南北端的降县—驾岭、阳曲—盂县纬向构造带联合控制，形成当今的沁水盆地。
喜山期上新世成生晋中、临汾盆地，第三系红土和第四系黄土角度不整合于晚古生代各地层之上，最厚可达４０００ｍ［１］。
沁水盆地现今构造面貌为一近南北向的大型复式向斜，次级褶曲发育。
南部和北部以近南北向褶曲为主，局部为近东西、北东和弧形走向的褶皱；中部则以北北东向褶皱发育为特点。
断裂以北东、北北东和北东东向高角度正断层为主，集中分布于盆地西北部、西南部及东南部边缘。
２煤层气地质条件评价２．１煤层埋深煤层埋深或者上覆地层有效厚度是控制沁水盆地煤层含气量的主要因素之一，其控制作用表现为随上覆有效厚度增大，含气量增高［２］。
区内太原组、山西组煤层埋深受环形向斜构造盆地和局部新生代断陷控制，埋深由边缘露头向盆地中部增大，石炭系底埋深０～５０００ｍ。
其中西北部平遥、祁县、太谷一带的晋中断陷，煤层埋深达２０００～５０００ｍ，是埋深最大的地区；沁县一带是向斜轴部，煤层埋深约２０００ｍ。
埋深小于１０００ｍ区域分布于盆地边部，分布面积１４７５０ｋｍ２，占总含煤面积的５２％，以太原—阳泉、襄垣—长治、沁水—阳城和沁源—安泽四个地区面积较大。
埋深１０００～２０００ｍ含煤带呈环带状分布于前两者之间，面积９９５０ｋｍ２，占总含煤面积的３５％，以中南部和东北部分布面积较大。
２．２煤层厚度石炭系太原组和二叠系山西组是沁水盆地的主含煤组，共含煤６～ｌｌ层，单层厚度大于０．５ｍ，且分布稳定，太原组有八、九、十五煤层，累厚３～ｌ０ｍ，其中北部阳泉、昔阳、太原西山、榆次及东部和顺、左权一带最厚，累厚一般大于７ｍ，中部及南部一般５ｍ左右；山西组有二、三煤层，累厚２～６ｍ，东南部潞安、安泽、高平、屯留和北部清徐、太原西山厚度较大，一般４～６ｍ，其它地区较薄，厚２～４ｍ。
沁水盆地构造演化与煤层气的生成
沁水盆地构造演化与煤层气的生成李明宅杨陆武胡爱梅徐文军（中联煤层气有限责任公司科技研究中心，北京，１０００１１）摘要沁水盆地面积约２３９２３ｋｍ２，蕴藏着丰富的煤炭资源和煤层气资源，是我国重要的煤层气勘探区。
本文主要从盆地演化的角度讨论了煤层的形成及其生气潜力，认为沁水盆地南部是有利的煤层气勘探区块。
关键词沁水盆地构造演化沁水盆地南受煤层气１沁水盆地构造演化特征在影响煤层气生成和保存的众多地质因素中，以构造作用的影响最大，因为盆地的构造特征和构造热演化决定着煤的聚集和生气作用。
１．１构造特征及成煤期后构造发育特征沁水盆地位于晋中一晋东南地区，为近南北向的大型复式向斜，面积约２３９２３ｋｍ２。
盆地内次级褶皱发育，南部（古县一屯留一线至阳城）和北部（祁县以北）以近南北向褶皱为主，局部近东西、北东和弧形走向的褶皱；中部（祁县至沁源）则以北北东向褶皱发育为特点。
断裂以北东、北北东和北东东向高角度正断层为主，集中分布于盆地西北部、西南部及东南部边缘。
该盆地处于长期抬升状态，具有内部褶皱发育、断裂不甚发育和煤系地层广泛稳定分布的特点，区别于其西侧的鄂尔多斯盆地和东侧的华北东部断块含煤区，前者煤系沉积后长期持续稳定沉降、上覆地层厚、构造简单，后者煤系沉积后又经历了强烈的块断作用改造。
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。
印支期本区受侯马一沁水一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，因而对煤的割理及外生裂隙的生成、保存等均产生了有别于深成变质作用的影响。
沁水盆地胡底井田地质特征及煤层气赋存规律
沁水煤层气田位于沁水盆地南部晋城地区，主体部分在沁水县境内，共划分为樊庄、潘庄、郑庄三个区块[1]。
寺头断层以西为郑庄区块，以东北部为樊庄区块，南部为潘庄区块（图1）。
该区域为我国煤层气产业的重要基地，国内主要产气井多分布在此，研究意义重大。
胡底井田位于樊庄区块的中西部，在沁水县胡底乡蒲池村附近，西以老圪堆、王庄沟、东山一线为界，距沁水县城50km ，东至西岭后、上坟西西部，南抵鸡窝岭、小岭上、七坡、西庄北部，距胡底乡约1km ，北至吴沟村、楼底、银疙堆一线南部，隶属胡底乡管辖。
井田总体成东西向的长方形，长约6km ，宽约4km ，北纬35°43′～35°45′15″，东经112°32′44″～112°36′44″，面积约20.51km 2。
1区域地质概况沁水煤层气田位于沁水盆地东南部斜坡，总体构造形态为一马蹄形斜坡带，地层倾角平缓，一般2°～7°，平均4°左右。
断层相对不发育，断距大于20m 的断层仅在西南部分布，主要有寺头断层以及与之伴生的次一级正断层组成的弧形断裂带，呈北东向-东西向展布。
区内低缓、平行褶皱普遍发育，展布方向以北北东向和近南北向为主，褶皱的面积和幅度都很小，背斜幅度一般小于50m ，面积小于5km 2，延伸长度从数百至上千米，呈长轴线型褶皱（图2）。
区内地层由老至新包括下古生界奥陶系中统峰峰组、上古生界石炭系上统本溪组、太原组、二叠系下统山西组、下石盒子组、中统上石盒子组、上统石千峰组、中生界三叠系、新生界新近系及第四系。
岩浆活动以燕山期侵入体为主，导致煤岩变质程度增高。
2矿区地质胡底井田位于晋获褶断带的西侧，区内构造比作者简介：王凤清（1960—），女，1982年毕业于焦作矿业学院煤田地质与勘探专业，河南省三门峡黄金工业学校高级讲师、高级工程师，主要从事煤田地质研究。
收稿日期：2011-04-18责任编辑：唐锦秀沁水盆地胡底井田地质特征及煤层气赋存规律王凤清（河南省三门峡黄金工业学校，河南三门峡472000）摘要：沁水盆地由于其良好的储气条件，多年来一直是国内外煤层气学者的研究对象。
沁水盆地东大井田3~#煤层瓦斯赋存规律分析
字型 、 树枝 状 沟谷 。
１ 含 煤地 层３ 煤层瓦斯含量变化范 围６ ． ８ ０ － － － －
２ １ ． ８ ０ ｍ３ ／ ｔ 。
研究 区位 于沁水煤 田南部 ， 附近 区域地层 自下而
上为： 上元古界震旦 系 ， 古生界寒武 系 、 奥 陶系 、 石炭
４ ． ３ １ ｍ。
图１ 煤 层厚度与瓦斯含量关 系图
２ 煤层 瓦斯 地 质控 制 因素分 析
２ ． １ 煤变 程 度
瓦 斯是 伴 随 成煤 作 用 而生 成 的 ， 变 质 的程度 越 高 ，
生成 甲烷就会越多 ； 同时煤 的孑 Ｌ 隙是瓦斯 的载体 ， 内表 面积越大 ， 煤层对 瓦斯 的吸附量将呈增高趋势 ［ １ － ２ ］ 。这 是高变质煤瓦斯含量较高的原因之一 。东大井 田３ ＊ 煤 镜质组最大反射率 ． 一在 ３ ． ０ ５ ５ ％ ￣３ ． ４ ４ ３ ％范围内 ， 镜 质组组分 ８ ０ ． ３ ％￣８ ６ ． ９ ％； 属 高变 质 的无 烟 煤 。经 历 了 前期生气高 ， 现存瓦斯一般较高 ， 平均 １ ２ ． ３ ９ ｍ。 ／ ｔ 。 ２ ． ２ 煤层 厚 度 本 次研究 对井 田内所有 钻孔 ３ 煤层厚 度 与瓦斯
作者简介 ： 李 强强（ １ ２ ８ ５ 一 ） ， 男（ 汉族 ） ， 甘肃 定西人 ， 工程师 ， 现从事煤 田水文 、 工程、 环境地质和煤层气方 向的研究 工作 。
山西沁水煤田煤层气分布特征与开发前景分析_朱峰
图1沁水煤田地质图1.中侏罗统2.三叠系 3.二叠系石盒子组、石千峰组4.石炭、二叠系山西组5.上元古界、奥陶系6.下元古界、太古界7.复向斜轴8.短轴背斜9.短轴向斜10.断层作者简介:朱峰男56岁1966年毕业于北京矿高级工程师煤田地质总工程师收稿日期1998-08-17编辑葛晓云沁水煤田为我国煤炭工业的重要基地之一,其面积达31738.12km 2(图1),截止1993年,探明煤炭储量达825.93亿t,预测资源量2377.49亿t,煤炭总量达3203.42亿t 。
煤田内已建成阳泉、晋城、潞安三大国有(统配)矿务局,年产煤炭3700@104t 左右;地方、集体、个体开采的煤矿较多,年产量近5000@104t 。
各矿务局在采煤的同时,对瓦斯的抽放积累了丰富的经验,其中阳泉矿务局10对生产矿井中已建有8座瓦斯抽放站,该局瓦斯资源量以现有产量计算约4亿km 3/a,利用量仅1亿km 3。
因此,沁水盆地的煤层气具有很大的开发价值和广阔的利用前景。
1煤类分布及变质规律沁水煤田煤层厚度大,分布较稳定。
煤的变质程度普遍较高,煤级均在肥煤以上,主要为高级烟煤(焦煤、瘦煤、贫煤)及无烟煤。
在煤田北部,煤类主要为1号无烟煤及贫煤(图2),煤田南部主要为无烟煤和贫煤,局部为2号无烟煤。
煤田东部以瘦煤、贫煤为主,偶见1号无烟及少量的焦煤。
以屯留为例:3煤洗煤挥发份为7.89%~13.15%,一般为10.98%;H 为3.96%~4.69%,平均为4.23%;煤类可划分贫煤及瘦煤,区内大部分为瘦煤,仅在西部(煤田深部)为贫煤。
摘要沁水煤田具有丰富的煤层气资源。
其一是煤炭资源量大,达3203.42亿t ,二是各矿务局对瓦斯的抽放积累了丰富的经验。
因此,该煤田的煤层气具有广阔的利用前景。
从地质学和煤类分布的角度出发,利用现有的各种煤层气资料,预测煤田煤层气的资源量,并划分四个区分别论述其开发前景。
关键词煤层气分布开发前景沁水煤田山西沁水煤田煤层气分布特征与开发前景分析朱峰(山西煤田地质局太原030006)第11卷第2期中国煤田地质Vol.11NO.21999年6月COAL GEOLOGY OF CH INAJun.19992期33朱峰:山西沁水煤田煤层气分布特征与开发前景分析图2沁水盆地C )P 煤阶分布图3沁水盆地煤层气资源量计算愉段及单元划分图煤田西部沁源一带以焦煤、瘦煤、贫煤为主,由西向东呈带状分布。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
沁水煤层气田位于沁水盆地南部晋城地区，主体部分在沁水县境内，共划分为樊庄、潘庄、郑庄三个区块[1]。
寺头断层以西为郑庄区块，以东北部为樊庄区块，南部为潘庄区块（图1）。
该区域为我国煤层气产业的重要基地，国内主要产气井多分布在此，研究意义重大。
胡底井田位于樊庄区块的中西部，在沁水县胡底乡蒲池村附近，西以老圪堆、王庄沟、东山一线为界，距沁水县城50km ，东至西岭后、上坟西西部，南抵鸡窝岭、小岭上、七坡、西庄北部，距胡底乡约1km ，北至吴沟村、楼底、银疙堆一线南部，隶属胡底乡管辖。
井田总体成东西向的长方形，长约6km ，宽约4km ，北纬35°43′～35°45′15″，东经112°32′44″～112°36′44″，面积约20.51km 2。
1区域地质概况沁水煤层气田位于沁水盆地东南部斜坡，总体构造形态为一马蹄形斜坡带，地层倾角平缓，一般2°～7°，平均4°左右。
断层相对不发育，断距大于20m 的断层仅在西南部分布，主要有寺头断层以及与之伴生的次一级正断层组成的弧形断裂带，呈北东向-东西向展布。
区内低缓、平行褶皱普遍发育，展布方向以北北东向和近南北向为主，褶皱的面积和幅度都很小，背斜幅度一般小于50m ，面积小于5km 2，延伸长度从数百至上千米，呈长轴线型褶皱（图2）。
区内地层由老至新包括下古生界奥陶系中统峰峰组、上古生界石炭系上统本溪组、太原组、二叠系下统山西组、下石盒子组、中统上石盒子组、上统石千峰组、中生界三叠系、新生界新近系及第四系。
岩浆活动以燕山期侵入体为主，导致煤岩变质程度增高。
2矿区地质胡底井田位于晋获褶断带的西侧，区内构造比作者简介：王凤清（1960—），女，1982年毕业于焦作矿业学院煤田地质与勘探专业，河南省三门峡黄金工业学校高级讲师、高级工程师，主要从事煤田地质研究。
收稿日期：2011-04-18责任编辑：唐锦秀沁水盆地胡底井田地质特征及煤层气赋存规律王凤清（河南省三门峡黄金工业学校，河南三门峡472000）摘要：沁水盆地由于其良好的储气条件，多年来一直是国内外煤层气学者的研究对象。
胡底井田位于樊庄区块的中西部，通过对其地质特征和煤储层的各项特征研究，探讨了区内煤层气的赋存规律及影响因素，得到以下认识：本区构造简单，煤层较厚且变质程度高，吸附能力强，含气量大，封存条件好，煤层气资源蕴藏丰富；受褶曲构造影响，在井田中部含气量较低，由中部向西含气量逐渐增高，向东含气量先增大后减小，南北方向也呈现起伏性变化；煤层气含量与煤层埋深基本呈正相关变化；煤层埋藏史、水文地质及煤层封盖等条件使本区形成了良好的煤层气富集区。
关键词：沁水盆地；胡底井田；煤层气；地质特征；赋存规律中图分类号：P618.11文献标识码：AGeological Features and CBM Hosting Pattern in Hudi Minefield,Qinshui BasinWang Fengqing(Henan Province Sanmenxia School of Gold Industry,Sanmenxia,Henan 472000)Abstrac t:Since the favorable gas reserving conditions,the Qinshui Basin is always one of main subjects investigated of CBM researchers both home and abroad in many years.The Hudi minefield is situated in the mid western part of the Fanzhuang sector.Based on geological features and coal reservoir characteristic study,CBM hosting pattern and impact factors in the area have been studied.Thus following cognitions have obtained:structures in the area are simple,coal seams are thick and highly metamorphosed,stronger adsorptive capacity,higher gas content,better sealing and keeping conditions,accordingly abundant CBM resources.Since impacts from folded structures,CBM content in middle minefield is lower,increasing westward,increasing first then decreasing eastward and presents undulating from south to north.Positive correlation has existed between CBM content and coal buried depth.Coal seam accumulation,hydrogeological and seam closing cap conditions made the minefield a favorable CBM enrichment area.Keywords:Qinshui Basin;Hudi minefield;CBM;geological feature;hosting pattern中国煤炭地质COAL GEOLOGY OF CHINAVol．23No．07Jul ．2011第23卷7期2011年7月文章编号：1674－1803（2011）07－0022－06doi ：10.3969/j.issn.1674-1803.2011.07.067期较简单，主要断层为井田西北边界的寺头正断层，该断层走向NE30°，倾向NW ，倾角70°，落差为350m ，延伸长度约10km ，对区内煤层气成藏有一定控制作用，也是胡底井田地下水动力条件的一个重要边界（图3）。
区内发育还有石门上向斜、蒲池背斜、蒲池西背斜、李庄背斜、东岭山向斜，井田南部边界附近发育有七坡陷落柱。
3煤层煤质3.1煤层本区内含煤地层为石炭-二叠系，含煤地层总厚为133.84m ，共含煤9～12层，煤层总厚为10.56m ，含煤系数7.9%，可采煤层总厚为7.49m ，可采煤层系数5.60%。
山西组3号煤层和太原组15号煤层为井田主要可采煤层，全区广泛分布，发育稳定。
其中3号煤层位于山西组下部，厚度为4.04～13.01m ，平均5.59m ，变异系数0.02，属稳定煤层（图4），为煤层气开发的主要目的层。
煤层直接顶板为黑色泥岩或粉砂质泥岩，厚0.5～2.0m ，底板为灰黑色泥岩或粉砂质泥岩，厚0.5～3.0m ，煤层结构简单，含夹矸0～2层，厚度0.05～0.67m 。
煤层上距下石盒子组底砂岩（K 8）26.03～51.29m ，平均34.39m ，下距山西组底K 7砂岩2.21～19.08m ，平均8.53m 。
图1沁水煤层气区块分布示意图Figure 1Distribution of CBM blocks in QinshuiBasin图2沁水煤田构造纲要图Figure 2Qinshui coalfield structural outlinemap图3胡底井田构造纲要图Figure 3Hudi minefield structural outlinemap15号煤层位于太原组下部K 2灰岩之下0~0.15m ，上距3号煤底板71.01~97.36m ，下距太原组底K 1砂岩1.59~14.02m 。
煤层厚度为1.23~3.26m ，平均为2.51m ，厚度稳定，可采系数100%，该煤层中见一层泥岩夹矸，夹矸厚0.15m ，总含矸率5.8%，亦属结构简单煤层。
3.2煤岩煤质本区3号煤层为细条带状，金属光泽，层状结王凤清：沁水盆地胡底井田地质特征及煤层气赋存规律23第23卷中国煤炭地质构，内生裂隙较发育，宏观煤岩成分以亮煤为主，镜煤次之，宏观煤岩类型为光亮型。
显微煤岩组分中有机组分含量84.5%~94%，其中镜质组含量平均84%；15号煤层为条带状，玻璃~似金属光泽，宏观煤岩类型为半亮型为主，显微煤岩组分中有机组分含量为95%左右，其中镜质组含量平均为83.9%。
3号煤层为低水（M ad ）、中灰（A d ）、低硫煤；15号煤层为低水、中灰、高硫煤（表1）。
图4胡底井田3号煤层煤厚等值线图Figure 4Hudi minefield No.3coal seamisopach4煤储层物性及含气性特征4.1孔裂隙性研究区煤类为高变质无烟煤，镜质组最大反射率在3%左右，依据实验结果[2]，可知本区煤层微孔含量较高，孔比表面积较大，具有较强的吸附气体的能力。
此外，盆地在石炭—二叠系沉积后，经受了燕山期-喜马拉雅期不同方向的构造作用，从而形成了众多不同方向的小规模断裂和褶皱构造，导致煤层构造裂隙发育[3]。
胡底井田所在的樊庄一带是南北向褶曲与近东西向褶曲的复合部位，裂隙最为发育，共有NE30°～40°、NE65°～85°、NW20°～50°、NW60°～85°四组裂隙，其中以NE65°～85°、NW20°～50°向两组裂隙最为发育，有利于储气及产气。
4.2煤体岩石力学特征根据岩体力学理论和煤层气勘探开发实践，如果煤层与上、下围岩的弹性模量相差足够大，就形成了控制水力裂缝不向上、下围岩扩展的重要自然条件；煤岩的抗压强度在一定程度上可反映出地层的破裂强度；泊松比是确定在上覆岩石垂直重力应力作用下，煤岩水平侧向应力大小的依据，因而是决定裂缝产状即水平缝还是垂直缝的直接计算参数之一，也是决定垂直缝破裂压力计算参数之一。
此外，泊松比是影响裂隙宽度的直接因素，对裂隙尺寸的确定起重要作用。
由胡底井田煤体岩石力学数据（表2），并结合沁水盆地已有资料可知：①由于本区煤层多发育高变质无烟煤，因此煤层抗破坏强度低，煤岩容易开裂；②本区煤层的泊松比较低，地层侧向压力较小，也有利于煤层的开裂；③虽然较高的弹性模量会导致裂缝宽度变窄，但本区煤层较发育的构造裂隙和其它一些外生裂隙会对此产生缓解作用，另外煤层与上、下围岩较大的弹性模量差会有效地控制裂缝表13号、15号煤层工业分析成果表Table 1Proximate analytic results of Nos.3and 15coal seamsM ad A dV daf F c.dS t.d 3号 1.06~2.461.83（46）8.76~28.9715.44（46）7.01~11.168.81（46）62.82~83.4176.18（46）0.25~0.380.33（46）15号1.15~3.522.0110.68~24.7014.985.98~12.528.4663.16~84.8876.722.90~4.043.47煤层/%247期图6煤层含气量等值线图Figure 6Coal seam gas content contourmap表23号煤体岩石力学参数表Table 2Coal/rock mechanical parameters井号采样深度/m密度/g ·cm -1容重/g ·cm -1含水量/%软化系数饱和抗压/MPa抗压/MPa 弹性模量平均值变异范围平均值变异范围切线模量105/MPa 变形参数105/MPa 泊松比HD-022540.62~542.62 1.57 1.490.90.31 3.33.23.92.910.711.410.010.70.050.050.25高度的扩展。