煤層氣開采關鍵地質(zhì)影響因素

馮立杰，賈依帛，岳俊舉，王金鳳

(1.鄭州大學 鄭州大學管理工程研究所，河南 鄭州 450001； 2.河南省煤層氣開發(fā)利用有限公司，河南 鄭州 450016)

煤層氣(瓦斯)作為安全高效清潔能源，其巨大的環(huán)境效益和資源潛力日益受到重視。我國煤層氣資源豐富[儲量約為(30～35)×1012m3]，對其高效合理開發(fā)不僅可以減緩我國巨大的能源需求壓力，而且可以從根本上治理礦井瓦斯隱患以減少煤礦災害。但由于我國大部分地區(qū)成煤期地質(zhì)構造及環(huán)境差異性較大，形成了諸如儲層非均質(zhì)性強、煤層氣成藏結構復雜等眾多影響煤層氣開采的特殊地質(zhì)因素，給我國煤層氣高效開采及礦井瓦斯治理帶來了巨大困難。因此，針對我國煤層氣開采影響地質(zhì)因素眾多、動態(tài)復雜性高等特點，科學合理地選取影響煤層氣開采的原始地質(zhì)因素并辨識出關鍵影響因素，對提高煤層氣開采利用效率和礦井安全生產(chǎn)水平具有重要的指導意義。

為深入了解影響煤層氣開采的地質(zhì)因素，國內(nèi)外眾多專家學者針對我國特有的煤層氣賦存地質(zhì)條件開展了大量研究。Beaton等[1]在分析加拿大阿爾伯塔平原煤層氣賦存特征基礎上，評估了該地區(qū)的煤層氣資源儲存量及影響因素；Lv等[2]對沁水盆地南部礦區(qū)的煤層氣井生產(chǎn)狀況進行了分析，應用統(tǒng)計學方法確定了影響煤層氣開采的主要影響因素，結果表明水力壓裂影響煤層氣井初期的生產(chǎn)性能，而含氣量和滲透率則決定其長期運行性能；Feng等[3]針對影響煤層氣井位的因素眾多且不確定特征，提出了應用粒子群(PSO)算法優(yōu)化煤層氣井位，結果表明該算法減少了優(yōu)化的時間和工作量；Zhao等[4]針對韓城區(qū)域煤層氣開采的特點，在灰色系統(tǒng)理論的基礎上，定量評價了6大地質(zhì)因素對煤層氣產(chǎn)能的影響；孫萬祿等[5]提出了在含煤盆地中影響煤層氣藏主要有沉積環(huán)境、地質(zhì)構造變形程度、煤巖變質(zhì)程度以及水動力條件等地質(zhì)條件。孫粉錦等[6]綜合分析了影響沁水盆地煤層氣富集、高產(chǎn)的主要影響因素，包括沉積作用、地下水動力場及、底板巖性分布等；劉大錳等[7]較為深入地探究了地質(zhì)構造條件、煤層埋藏深度、水文地質(zhì)條件、沉積環(huán)境、煤層物性和巖漿活動等6個影響煤層含氣性的主控地質(zhì)因素；孟召平等[8]從成藏地質(zhì)條件、賦存環(huán)境條件和開發(fā)工程力學條件三方面深入分析了影響煤層氣/頁巖氣開發(fā)的地質(zhì)因素；龍勝祥等[9]通過分析國內(nèi)外煤層氣基本地質(zhì)條件的差異，建立了煤層氣富集參數(shù)體系，從盆地和區(qū)塊兩級對比分析并提出相關建議。王懷勐等[10]闡明了影響煤層氣賦存的構造演化和水動力條件，并依據(jù)水動力的影響過程系統(tǒng)探究了河北趙各莊井田的煤層氣賦存特征；付慶華等[11]以鄭莊區(qū)塊東大井區(qū)作為研究對象，結合沉積、構造和地下水動力的原理和方法，分析了該區(qū)煤層含氣量分布并對關鍵地質(zhì)要素進行了匯總；康永尚等[12]以壽陽區(qū)塊和南部柿莊區(qū)塊煤層氣地質(zhì)及排采動態(tài)為研究對象，得出煤層滲透率、地應力類型和構造應力強度對煤層氣排采有著重要的影響作用；康園園等[13]從煤儲層因素和資源因素兩方面系統(tǒng)分析了影響煤層氣開采的地質(zhì)因素，并結合實踐構建了煤層氣目標區(qū)域評價指標體系。

綜上所述，已有文獻大多對煤層氣含量、賦存、成藏等影響煤層氣開采的地質(zhì)因素進行了深入分析，其中，國外研究成果更多的是用定量分析方法去識別和探究其地質(zhì)因素，而我國學者大多在借鑒了國外定量分析方法的基礎上，針對某些地區(qū)進行了煤層氣地質(zhì)評價初步研究。但有鑒于我國的成煤區(qū)地質(zhì)條件復雜且地質(zhì)構造活動類型不一，難以建立通用的地質(zhì)因素識別分析體系，且加上現(xiàn)有文獻采用的數(shù)據(jù)分析工具均未能從模糊龐大的信息量中有效識別關鍵因素。針對上述問題，作者在研究過程中將粗糙集屬性約簡理論應用于影響煤層氣開采的地質(zhì)因素識別中，運用該理論能夠在保證研究對象信息和分類能力完整基礎上消除冗余的特性，進而建立關鍵地質(zhì)因素識別分析模型，全面收集原始地質(zhì)影響因素并利用模型篩選出關鍵因素進行排序。該研究能夠有效簡化煤層氣地質(zhì)因素評價分析的復雜程度，揭示各影響因素的重要程度，在彌補現(xiàn)有研究不足的同時為我國煤層氣開采的地質(zhì)影響因素分析提供科學合理的理論支撐。

1 基于粗糙集理論的關鍵地質(zhì)影響因素識別分析模型構建

粗糙集作為一種定量分析工具，能夠?qū)Σ煌耆?、有噪聲、模糊且隨機的多源異構數(shù)據(jù)進行有效分析，而其中屬性從簡可通過保留其中基本知識且刪除不相關信息，以實現(xiàn)對知識的壓縮和提煉，進而提取簡明直接的決策規(guī)則并計算出各屬性的重要度，是目前數(shù)據(jù)挖掘和知識發(fā)現(xiàn)方面廣泛運用的工具之一。

有鑒于此，本研究擬構建基于粗糙集理論的關鍵地質(zhì)影響因素識別模型對我國煤層氣地質(zhì)影響因素諸多復雜信息進行篩選，其具體流程如圖1所示。

依據(jù)粗糙集理論建模方法，首先構建煤層氣開采井對多種地質(zhì)因素評價知識系統(tǒng)S=(U,A,V,f)其中設若干煤層氣礦井為研究對象U={x1,x2,…,xn}，U是有限非空集合；A={a1,a2,…,an}為屬性有限集合，其中A=C∪D，C={c1,c2,…,cn}是條件屬性集合，表示選取影響煤層氣開采的各原始影響因素，D={d1,d2,…,dn}為決策屬性集合，表示根據(jù)產(chǎn)能分級針對研究對象所進行的整體評價，且C∩D=φ；V則代表上述屬性集合A的值域；而f:U×A→V代表信息函數(shù)集，使得對每個xi∈U，q∈A，有f(xi,q)∈Vq，用于確定上述每個研究對象xn有對應的屬性值。詳細構建流程如下：

圖1 關鍵因素識別分析模型構建流程Fig.1 Flow chart of building key factor identification analysis model

1) 采用文獻綜述法選取影響煤層氣開采的各原始影響因素c1,c2,…,cn，建立條件屬性C={c1,c2,…,cn}。

2) 根據(jù)研究主題選取有代表性的若干煤層氣礦井為研究對象U={x1,x2,…,xn}，并依據(jù)將煤層氣井劃分為個n等級，對應的評語集為D={d1,d2,…,dn}，據(jù)此構建決策屬性集。

3) 采用專家打分法根據(jù)原始地質(zhì)因素在不同煤層氣井重要度進行數(shù)據(jù)采集，構建屬性集合A={a1,a2,…,an}的值域，并對數(shù)據(jù)集合進行離散化處理以形成最終決策表。

4) 運用粗糙集數(shù)據(jù)處理工具ROSETTA對構建的決策表進行屬性約簡，利用區(qū)分矩陣得到若干個屬性約簡集合。

5) 根據(jù)粗糙集中的屬性重要度公式計算屬性a在一個區(qū)分矩陣M=(mi j)的重要度f(a)，依據(jù)各地質(zhì)因素重要度排序判定出影響煤層氣開采的關鍵地質(zhì)因素[13]。其中相應的屬性a的重要度公式為：

(1)

card(mi,j)為mi,j包含屬性的個數(shù)，λi j為屬性a出現(xiàn)在區(qū)分矩陣的長度。當a∈mi j時，λi j=1；當a?mi j時，λi j=0(其中，i=1,2,3,…,n；j=1,2,3,…,n)。

2 煤層氣開采原始地質(zhì)影響因素選取

由于影響煤層氣開采的地質(zhì)因素眾多、動態(tài)復雜性高，因此，選取原始影響因素的過程是否科學合理，將直接影響分析結果的準確性?；诖耍疚脑谧裱茖W性、系統(tǒng)性、全面性原則基礎上，通過下述方法進行原始因素選取。

1) 文獻分析法。通過分析現(xiàn)有資料，篩選出13個原始影響因素，分別是構造煤發(fā)育程度、煤體結構、圍巖條件、煤層流變、煤層埋藏深度、水文地質(zhì)、地質(zhì)構造演化、地質(zhì)構造類型、地應力、煤破壞程度、煤變質(zhì)程度、煤儲層厚度、煤階。

2) 現(xiàn)場調(diào)研。通過對山西晉城沁田盆地南部的潘莊、山西韓城、河南平頂山、云南滇東等若干礦區(qū)進行實地調(diào)研并根據(jù)不同地區(qū)煤層氣開采井區(qū)的地質(zhì)特點，進一步在原始地質(zhì)因素中增加巖漿活動、煤田暴露程度。

3) 專家提問評估法。將收集到的原始因素集合交由相關領域?qū)＜以u審選取，在評審過程中專家依據(jù)實踐經(jīng)驗認為煤層孔隙、裂隙均是煤層研究的重要內(nèi)容，并將其補充其中。

通過以上3種方法最終選取16個原始地質(zhì)影響因素，依據(jù)各因素的作用區(qū)域、地質(zhì)模式、屬性特征歸納為煤巖特征、煤層特征、地質(zhì)影響3個方面，具體分析如下。

2.1 煤巖特征

1) 構造煤發(fā)育程度

構造煤發(fā)育程度對煤層氣開采的影響主要體現(xiàn)以下兩個方面，一是構造煤的發(fā)育程度對瓦斯突出起著關鍵的控制作用，構造煤最發(fā)育的地區(qū)，往往是瓦斯突出最嚴重的傷害地帶；二是構造煤發(fā)育程度不同，可導致空間上構造煤組合不同，其含氣性和滲透性的變化也有所差異。李辛子[14]等研究發(fā)現(xiàn)我國含煤地層大多經(jīng)歷過多次構造運動演化的作用，造成在同一地區(qū)不同構造煤組合其含氣性和滲透性差異性明顯，使構造煤發(fā)育區(qū)域瓦斯氣藏分布的非均質(zhì)性更為顯著。

2) 煤階

孔隙率、含氣性、解吸率是煤層氣井可采資源量大小的重要參數(shù)，且三者在不同的煤化作用階段差異性較大。劉升貴等[15]的研究發(fā)現(xiàn)煤的孔隙結構參數(shù)及形態(tài)在高煤化程度與中低煤化程度中顯著不同，這直接關系著儲層物性及煤層氣的富集。綜合分析煤儲層地質(zhì)構造條件及水動力狀況對不同煤階的煤層氣富集控制的差異性可知：煤階高的煤層產(chǎn)氣量較大，吸附能力強，含氣量較高；通過綜合分析沁水盆地各煤層氣區(qū)塊的資料，中、高煤階煤層中，解吸率隨著鏡煤反射率的升高而增大。

3) 煤的破壞程度

煤體破壞程度越嚴重，煤的強度越小，瓦斯解析量和解析速度越大，突出危險就變得越大。孟召平等[16]提出在同一地質(zhì)情況下，不同破壞類型的構造煤，因其超微結構的變化不同，可導致煤層氣吸附和滲透能力的顯著差異，隨著構造煤碎裂程度的增加，其孔容和孔比表面積也相應增大，同時，含氣量及相對滲透率也隨之增高，均有利于煤層氣煤層氣勘探開采的條件。

4) 煤變質(zhì)程度

煤的變質(zhì)程度不僅影響瓦斯的生成量,還決定著煤對瓦斯的吸附能力和煤巖的孔隙特征，即在其他因素恒定條件下，煤層瓦斯含量與煤的變質(zhì)程度具有顯著的正相關關系。許江[17]等通過實驗探究了變質(zhì)程度、孔隙特征與滲透率之間的內(nèi)在關聯(lián)性，得出煤變質(zhì)程度越高，內(nèi)外部孔隙越發(fā)達，其滲透性和透氣性越好。

5) 煤體結構

胡奇等[18]通過對比沁南地區(qū)3號煤層中原生結構煤、碎裂煤、碎粒煤、糜棱煤等不同煤體結構的鉆井、壓裂、排采資料發(fā)現(xiàn)，煤體結構越破碎，井壁穩(wěn)定性越差，且造成抽采孔鉆屑量和儲層污染范圍也越大；白鴿等[19]以山西潞安礦區(qū)井田為例，通過實驗分析闡明了煤體結構是煤層氣高滲高產(chǎn)的關鍵性因素，其中原生煤和碎裂煤的煤層裂隙較為發(fā)育，其滲透性、連通性較好，有利于煤層氣的開發(fā)利用。

2.2 煤層特征

1) 煤儲層的厚度

煤儲層滲透性是影響煤層氣開發(fā)選區(qū)和產(chǎn)量最重要的因素，而煤層厚度與煤儲層滲透率之間存在著耦合關系。劉峻杉[20]的研究表明由于煤儲層中天然裂隙的發(fā)育密度與煤巖類型條帶或分層厚度呈負相關關系，而且在構造煤不發(fā)育的儲層，其滲透率大于0.5×10-3μm2時，煤層越厚，滲透率相對減小。

2) 煤層埋藏深度

在瓦斯風化帶以下，煤層埋藏深度均對煤層瓦斯含量、瓦斯壓力和瓦斯涌出量有一定的影響。楊玉中等[21]指出煤層埋藏深度在一定范圍內(nèi)，煤層瓦斯含量與埋藏深度呈顯性正相關關系，但隨著埋藏深度的增加，正比例系數(shù)逐漸減少，瓦斯含量趨于穩(wěn)定；陳剛等[22]通過系統(tǒng)分析全國314口1 200 m以淺的不同煤階煤層氣井含氣量數(shù)據(jù)得出：高、中、低階煤層含氣量隨深度的變化呈現(xiàn)出明顯的差異性，且煤層含氣量與埋藏深度具有較為顯著的正相關關系。

3) 煤層孔隙、裂隙

煤的孔隙結構、大小及其分布影響著煤的吸附性和滲透性，而煤層中的節(jié)理裂縫構造是影響煤層結構構造和物理性質(zhì)的關鍵因素，對煤層瓦斯的生儲、聚集等起著直接或間接的控制作用，有效影響著煤層氣開采的難易程度。陶樹等[23]對煤的孔隙率的研究表明煤中孔隙-裂隙系統(tǒng)發(fā)育程度顯著影響著煤儲層原始絕對滲透率，并作用于煤層氣解吸—擴散—滲流產(chǎn)出過程，不同尺度、不同產(chǎn)狀的孔隙和裂隙對煤儲層滲透率的貢獻程度不同；薄冬梅等[24]發(fā)現(xiàn)裂隙系統(tǒng)的發(fā)育程度和連通程度決定著煤層的滲透性，對煤層氣可采性評價有著極其重要的參考價值。

4) 圍巖條件

已有研究表明,煤層甲烷含量很大程度上取決于煤層圍巖的封閉性能，應重視煤層圍巖的性質(zhì)、構造、水動力系統(tǒng)，尤其是斷層、裂隙等構造對煤層氣可采性的影響。王德利等[25]的研究表明煤儲層頂板通過毛細管封閉、壓力封閉及濃度封閉3種機制對煤層氣保存會產(chǎn)生一定影響，同時蓋層巖石的巖性、粒度、致密程度和厚度也是考慮開采區(qū)煤層氣保存狀況的重要條件。

5) 煤層流變

研究煤層流變機理和變化規(guī)律是探究煤層氣賦存和突出的基礎，在開采過程中造成煤礦瓦斯突出的主要因素就是煤層流變引起的煤層厚度變化與構造煤的產(chǎn)生。我國大量礦井煤層氣地質(zhì)研究資料表明：在受到強烈流變的地區(qū)，一方面因煤層厚度與含氣量呈正相關關系，煤體流變使煤厚發(fā)生變化造成瓦斯分布不均；另一方面煤體結構又導致了煤體結構的破壞，并改變了瓦斯的賦存方式使煤層含氣量增高，從而加劇開采煤層氣的危險性。

6) 煤田暴露程度

張子敏等[26]指出瓦斯是地質(zhì)作用的產(chǎn)物，煤田的暴露程度是影響煤層瓦斯含量的重要因素。暴露式煤田因煤系地層露出于地表，煤層瓦斯往往沿煤層露頭排放，則瓦斯含量大為減少；反之隱伏式煤田蓋層厚度大，透氣性差，則煤層瓦斯聚集狀況較好。

2.3 地質(zhì)影響

1) 水文地質(zhì)

煤礦瓦斯與地下水共存于煤層之中，地下水的運移對該煤層瓦斯含量和保存狀況至關重要。在地下水活躍的地區(qū)，水能從煤層中運移大量瓦斯，使煤層瓦斯含量大為減少。吳鮮等[27]的研究表明水動力條件是影響煤層氣富集的關鍵條件之一，同時地下水的pH值、礦化度、礦物離子組分等水化學特征對煤層氣的生成和富集成藏均有一定的控制作用。

2) 地質(zhì)構造演化

劉大錳等的研究表明構造演化能夠控制含煤層系沉積埋深和熱演化，從而對煤層氣生成、賦存及成藏過程起著關鍵性作用，且在成煤期后，構造沉降作用有利于煤層氣賦存，而構造抬升對賦存起反向作用；同時，含煤盆地的構造演化控制其構造應力場變化，從而影響著含煤層系的構造展布、構造類型以及煤儲層、圍巖節(jié)理裂隙發(fā)育程度等。

3) 地質(zhì)構造類型

因構造應力場及其內(nèi)部應力狀態(tài)不同，導致不同類型地質(zhì)構造(褶曲構造、推覆構造、伸展構造)對煤層瓦斯賦存影響亦有明顯差異。趙少磊等[28]的研究表明地質(zhì)構造形態(tài)對煤層氣的運移和保存至關重要，其中褶曲兩翼及向斜核部含氣量高，而背斜核部及開放性斷層附近含氣量較低。

4) 巖漿活動的影響

我國勘采實踐表明，較多的煤層氣富集區(qū)在地質(zhì)歷史上經(jīng)歷過巖漿侵入而引起的疊加熱變質(zhì)作用，從而使煤層含氣量增高并有效改善了煤儲層滲透性，有利于該地區(qū)煤層氣的開發(fā)。張明杰等[29]通過對云駕嶺煤礦研究分析，從煤層氣生成、運移、儲存等角度得出巖漿活動是影響煤巖變質(zhì)程度、煤層滲透性、瓦斯含量及賦存狀況的主要控制因素。

5) 地應力

地應力對煤層氣成藏具有顯著的控制作用[30]。逄思宇等[31]的研究認為其影響主要體現(xiàn)在：一是地應力對煤儲層滲透性和儲層壓力均有重要的影響，即煤層滲透率隨地應力增大而下降，儲層壓力隨地應力上升而變大；二是地應力和儲層壓力對煤層的滲透率和含氣量至關重要，進而影響著煤層氣的吸附、解吸、擴散和滲流；三是地應力不僅對天然裂縫目前在地下的附存狀態(tài)及有效性有控制作用，而且影響了人工壓裂裂縫的形態(tài)和延伸方向。

3 煤層氣開采關鍵地質(zhì)影響因素

3.1 數(shù)據(jù)收集對象選取

我國華北地區(qū)、西北地區(qū)和西南地區(qū)賦存的煤層氣地質(zhì)資源量分別占全國煤層氣地質(zhì)資源總量的56.3%,28.1%和14.3%。為了對我國煤層氣開采提供普適性理論指導，根據(jù)《2014—2018年中國煤層氣行業(yè)經(jīng)濟效益評價及投資戰(zhàn)略規(guī)劃分析報告》，從山西藍焰煤層氣集團有限責任公司、山西能源煤層氣投資控股有限公司、中石油煤層氣有限責任公司 、中聯(lián)煤層氣有限責任公司 、河南煤層氣開發(fā)利用有限公司五家企業(yè)中分別挑選40口分布于華北、西北、西南地區(qū)的煤層氣開采井作為研究對象(表1)。

表1 40個煤層氣開采井分布情況Table 1 Distribution of 40 coal bed gas wells

表2 影響程度等級劃分Table 2 Classification of influence degree

表3 煤層氣井產(chǎn)能分級Table 3 Rating scale of coal bed gas well productivity

3.2 原始數(shù)據(jù)收集

本文采用LIKERT5點尺度法，將影響程度劃分為5個等級(表2)，采用專家打分法對16個原始因素重要程度進行評分，以此來構建條件屬性數(shù)據(jù)集；另外，利用煤層氣井產(chǎn)能分級表[32](表3)對上述40口煤層氣開采井賦予分值，構建決策屬性數(shù)據(jù)集。

3.3 分析決策表建立

將上述16個影響煤層氣開采的原始因素視為條件屬性，煤層氣井產(chǎn)能等級為決策屬性。根據(jù)專家打分法的結果，加上離散化處理過的屬性值，由此得出關鍵地質(zhì)因素分析決策表(表4)。

表4 關鍵地質(zhì)影響因素分析決策Table 4 Analysis decision Table of key geological factors

3.4 決策表屬性約簡

利用基于粗糙集理論框架的表格邏輯數(shù)據(jù)工具ROSETTA進行決策表屬性約簡，其中得出若干屬性約簡集合，結果如表5所示。

通過運行結果共得出196個約簡集，各自包含不同的屬性，其穩(wěn)定系數(shù)均為1，且所有約簡集的屬性長度不完全相同。對16個條件屬性中出現(xiàn)頻率的順序由大到小進行排序，依次是地應力(76次)、構造類型(75次)、煤層孔隙、裂隙(65次)、水文地質(zhì)條件(60次)、煤變質(zhì)程度(57次)、煤層埋藏(54次)、地質(zhì)構造演化(49次)、巖漿活動(44次)、煤體結構(43次)、煤階(40次)、構造煤發(fā)育程度(40次)、煤田暴露程度(40次)、煤層流變(39次)、圍巖條件(37次)、煤破壞程度(31次)、煤層厚度(30次)。

3.5 影響因素重要性計算

根據(jù)屬性a的重要度計算公式(1)，分別對16個條件屬性重要度進行計算，所得結果如圖2所示。

表5 影響煤層氣開采的地質(zhì)因素約簡集Table 5 Reduction set of geological factors influencing coal bed gas exploitation

3.6 結果討論

1) 由計算可知：地質(zhì)構造類型、地應力、煤層孔隙、裂隙、水文地質(zhì)條件、煤變質(zhì)程度、煤層埋藏程度、地質(zhì)構造演化是最為關鍵的地質(zhì)因素；巖漿活動、煤體結構、構造煤發(fā)育程度、煤田暴露程度對煤層氣開采影響較大；煤層流變、煤階、圍巖條件影響程度次之；而煤層流變、煤階，圍巖條件，煤破壞程度，煤層厚度影響程度最小。

2) 根據(jù)重要度排序可以發(fā)現(xiàn)，外界的地質(zhì)作用比煤層及煤巖本身對煤層氣開采影響作用要大。

圖2 各條件屬性與重要度Fig.2 Condition attributes and their importance

研究表明，不同類型的地質(zhì)構造，內(nèi)部應力狀態(tài)的不同，地質(zhì)構造演化程度不一致以及水文地質(zhì)條件作用的差異，不僅對煤層氣的含氣量、賦存狀態(tài)，滲透性及運移等影響極大，還在一定程度上決定了瓦斯生成的物質(zhì)基礎以及煤儲層及蓋層的結構、物性、裂隙發(fā)育程度、煤體的破壞、變質(zhì)程度等。因此，在實際勘探、開采過程中應更加注重煤田外界地質(zhì)的作用和影響。

4 結論

本文針對影響煤層氣開采的地質(zhì)因素間呈多樣性、復雜性及動態(tài)性等特征，在現(xiàn)有成果基礎上運用粗糙集屬性約簡理論構建了煤層氣開采關鍵地質(zhì)影響因素分析模型，研究了各地質(zhì)影響因素重要度并篩選出關鍵地質(zhì)因素。研究結果一方面豐富發(fā)展了我國煤層氣開采的瓦斯地質(zhì)學理論；另一方面在勘探過程中，通過實際地質(zhì)狀況與關鍵因素模型對比分析，可對該地區(qū)開采情況進行有效評價，進而為煤層氣開發(fā)部署提供地質(zhì)依據(jù)。同時，在實際開采過程中，不少專家指出在一個煤層氣富集地區(qū)，雖然其瓦斯總體賦存狀況受多種地質(zhì)因素共同影響，但某一區(qū)塊上煤層氣氣藏的分帶性常受到某一兩個主導因素所影響，并對區(qū)域內(nèi)富集程度起決定性作用，因此應更有針對性的對主導因素進行分析控制，提升礦區(qū)瓦斯隱患治理水平，保障煤炭安全生產(chǎn)。

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