淺析滎鞏礦區(qū)二1煤層厚度變化規(guī)律

【摘要】通過對滎鞏礦區(qū)主要煤層二1煤層的厚度、穩(wěn)定性變化進行總結(jié)，論證出二1煤層屬基本屬較穩(wěn)定型，局部為不穩(wěn)定型厚煤層。淺析了二1煤層厚度變化主要影響因素，為以后的生產(chǎn)提供更多依據(jù)。

【關(guān)鍵詞】滎鞏礦區(qū)；二1煤層；厚度；變化規(guī)律

滎鞏礦區(qū)位于豫西滎陽市和鞏義市境內(nèi)，緊鄰經(jīng)濟高速發(fā)展的省會鄭州市，煤炭資源埋藏較淺，儲量較豐富，是河南省重點規(guī)劃建設(shè)開發(fā)的主要礦區(qū)之一。隸屬于滎陽市、鞏義市、新密市管轄。地理坐標為東經(jīng)112°50′～114°00′，北緯30°30′～34°52′。礦區(qū)區(qū)范圍：西以沙魚溝斷層與偃龍礦區(qū)毗鄰，東到鄭州市小喬村附近與太康隆起邊界；南起一1煤層露頭，北至二1煤層埋深1500m。礦區(qū)東西走向長50km，南北傾向?qū)?3km，面積約600km2。礦區(qū)主體位于滎陽市、鞏義市境內(nèi)，已經(jīng)勘查部分分為五個井田，自西向東依次為大峪溝井田、谷山井田、黃莊井田、計河井田、三李井田。

1、煤層發(fā)育情況

本區(qū)含煤地層自下而上有太原組、山西組、下石盒子組和上石盒子組，總厚689m。共含9個煤段，即太原組為一煤段；山西組為二煤段；下石盒子組包括三、四、五、六煤段；上石盒子組包括七、八、九煤段。共含煤23層，煤層總厚15.33m，含煤系數(shù)2.2%。其中山西組和太原組為本井田主要含煤地層，山西組二1煤層厚度0～23.6m，平均4.30m，煤層較穩(wěn)定，全區(qū)可采。

2、二1煤層厚度變化情況

二1煤層厚度在走向上自西向東由厚（其中大峪溝井田1207孔，煤厚23.8m為礦區(qū)最厚點）到薄相間出現(xiàn)，全區(qū)共出現(xiàn)薄煤帶49處，面積12.42km2，最大薄煤帶面積約3km2（三李井田）。礦區(qū)二1煤層厚度變化情況見圖1。

3、二1煤層穩(wěn)定性評價

礦區(qū)淺部各井田二1煤層穩(wěn)定性見表1。

①二1煤煤厚兩極值及平均值：煤厚極小值在淺部五個井田中僅計河最小為0.24m，其余井田都出現(xiàn)孤立零點。五個井田煤厚極大值為10～23.80m，煤厚厚薄相間，有突變現(xiàn)象。五個井田平均煤厚為2.21～5.49m，全區(qū)平均4.30m，各井田相差較大。因此，礦區(qū)二1煤層穩(wěn)定性較差。

②二1煤厚度頻率分布：礦區(qū)各井田二1煤厚度變化頻率見圖2。二1煤煤厚度多集中在1.31～8.0m之間。大峪溝、計河井田煤厚頻率較集中，屬較穩(wěn)定型，其余井田較分散，應(yīng)屬較穩(wěn)定—不穩(wěn)定型。

③二1煤厚度平均差：五個井田煤厚平均差為1.75～3.85m，平均2.63m，按此特征值，應(yīng)屬較穩(wěn)定—不穩(wěn)定型。

④二1煤厚度標準差（均方差）：礦區(qū)煤厚標準差為2.46～5.25m，平均3.46m，其標準差<2.5m屬穩(wěn)定型；>3.5m者為不穩(wěn)定型，僅大峪溝井田為5.25m，屬不穩(wěn)定型。

⑤二1煤厚度變異系數(shù)特征：礦區(qū)煤厚變異系數(shù)為63.6～102.5%，各井田煤層厚度離散程度較大，屬較穩(wěn)定—不穩(wěn)定型。

⑥二1煤厚度不穩(wěn)定系數(shù)特征：各井田煤厚變異系數(shù)為1.63～2.11，大峪溝、黃莊井田>2，屬較穩(wěn)定—不穩(wěn)定型，其余均屬較穩(wěn)定型。

⑦二1煤厚度相對平均二級差特征：各井田煤厚二級差為1.235～1.824，一般在1.40左右，計河、谷山井田屬較穩(wěn)定型，其余屬較穩(wěn)定—不穩(wěn)定型。

由上可知，本區(qū)二1煤層厚度變化基本屬較穩(wěn)定型，局部為不穩(wěn)定型。

4、二1煤層厚度變化主要影響因素

①滑動構(gòu)造的影響：是本區(qū)二1煤層厚度變化的主要因素，受滑動構(gòu)造的影響，二l煤層在短距離內(nèi)有增厚變薄現(xiàn)象，局部變?yōu)闊o煤帶。據(jù)計河井田鉆孔控制情況和淺部小煤礦調(diào)查資料，這些滑動構(gòu)造造成的薄煤帶范圍較小，一般在100×200m之內(nèi)。

②原生沉積環(huán)境的影響：原始沉積環(huán)境的沉積基底凸凹不平是導(dǎo)致泥炭堆積差異的重要因素。據(jù)谷山井田資料，二l煤層底板泥巖厚度變化大，0～13.28m，泥巖體呈長舌狀增厚帶和變薄帶相間出現(xiàn)，平行排列，其長軸方向一般為北西—南東向，與砂體的長軸方向基本一致，而二l煤層薄、厚煤帶分布長軸方向也大致為北西—南東向，它們有很好的相關(guān)性。如圖3，二l煤層底板砂巖底面與二l煤層頂面大致呈平行關(guān)系，泥巖、煤層只是在原來的基礎(chǔ)上填平補齊，砂巖增厚處，泥巖、煤層變薄，反之亦然。一般來說，砂巖薄時二l煤層厚。因此，聚煤前的沉積環(huán)境的差異，沼澤發(fā)育持續(xù)時間的長短，影響二l煤層空間上的厚度變化。

③煤層頂板沖刷作用的影響：三李井田在二l煤層成煤后，局部發(fā)育有古河道，該河道下切能力較強，局部地段不但沖蝕掉二l煤層直接頂板，還沖蝕了二l煤層，使其煤厚變薄，見圖4。如0102孔，大占砂巖直接與二l煤層接觸，二l煤層厚度明顯變薄，即顯示了大占砂巖對煤層的沖刷作用。

5、結(jié)語

由上述分析可知，滎鞏礦區(qū)二1煤層全區(qū)可采、厚度變化基本屬較穩(wěn)定型，局部為不穩(wěn)定型，造成一定范圍內(nèi)的煤層厚度差異是由滑動構(gòu)造的影響、原生沉積環(huán)境的不同、煤層頂板沖刷作用的影響等多方面因素造成，因此開采過程中，需要對二1煤層進行探采對比，不斷的總結(jié)經(jīng)驗，以提高礦井煤炭資源的回采率，避免煤炭資源浪費。