東勝煤田東部邊緣煤層對(duì)比方法分析評(píng)價(jià)

賀永光

摘要：通過本人野外地質(zhì)工作實(shí)踐，以潮腦梁煤礦為例，利用鉆探、地球物理測(cè)井資料對(duì)東勝東部煤礦煤巖層特征分析，總結(jié)出利用標(biāo)志層法、層間距法、巖性組合對(duì)比法、物性特征對(duì)比四種對(duì)比方法為東勝煤田邊緣煤層對(duì)比較為有效可靠。

關(guān)鍵詞：東勝煤田；潮腦梁煤礦；煤層對(duì)比

煤層對(duì)比工作是煤田地質(zhì)勘查的關(guān)鍵，直接影響資源量估算精度。東勝煤田構(gòu)造簡(jiǎn)單、煤質(zhì)優(yōu)良，東勝煤田東部邊緣煤層發(fā)育不全，加強(qiáng)煤層對(duì)比工作，有利于煤炭資源統(tǒng)一規(guī)劃、合理開發(fā)利用。通過對(duì)地質(zhì)鉆探、地球物理測(cè)井資料進(jìn)行分析，總結(jié)適合東勝煤田煤層對(duì)比比較可靠有效方法。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

潮腦梁煤礦位于鄂爾多斯市東勝區(qū)東直距約25km 處，大地構(gòu)造分區(qū)屬中朝大陸板塊鄂爾多斯斷塊伊陜單斜區(qū)東勝一靖邊單斜，地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單，大的斷層及褶皺基本不發(fā)育，基本為近水平巖層。

2 地層及煤系地層

2.1 地層

該勘查區(qū)出露地層與東勝煤田區(qū)域地層基本一致，由于其地處東勝煤田東緣隆起區(qū)，上部地層遭到了嚴(yán)重的風(fēng)化剝蝕與侵蝕而殘缺不全。據(jù)地表出露及鉆孔揭露，區(qū)內(nèi)賦存的主要地層有：侏羅系下統(tǒng)富縣組（J。f）、侏羅系中下統(tǒng)延安組（J㈦Y）、第三系上新統(tǒng)（N：）和第四系全新統(tǒng)（Q。）。

2.2 含煤地層

（1）第一巖段（J，一：Y1）從延安組（J。一：Y）底界至5 煤組頂板或頂板砂巖底界，巖性主要為灰色、深灰色砂質(zhì)泥巖、灰白色細(xì)粒砂巖及煤層，底部為灰白色粗粒石英砂巖，含5、6 兩個(gè)煤組。鉆孔揭露地層厚度27.90m～78.94m，平均53.71m。與下伏富縣組（J。f）地層呈平行不整合接觸。[1]

（2）第二巖段（J㈠Y2）從5 煤組頂板或頂板砂巖底界至3 煤組頂板或頂板砂巖底界。巖性以深灰色砂質(zhì)泥巖、粉砂巖及泥巖為主，夾灰白色粗、中、細(xì)粒砂巖，勘探區(qū)內(nèi)剝蝕嚴(yán)重，僅在礦區(qū)的中部和西部殘存4—2中煤，且不可采，鉆孔揭露地層厚度0—34.75，平均14.48m。與下伏第一巖段（J㈦Y1）地層呈整合接觸。[2]

3. 煤層對(duì)比

3.1 對(duì)比基線

礦區(qū)內(nèi)參與對(duì)比的煤層有4—2 中、5—1 上、5—1、6—1 上、6—1、6—1 下、6—2 上、6—2 中煤層共8層，5—1 號(hào)煤層位于含煤地層中部且層位穩(wěn)定，確定為礦區(qū)巖煤層對(duì)比的基線（圖1）。

圖1 煤巖層對(duì)比分析圖

3.2 標(biāo)志層法

延安組（J。一：Y）底部灰白色中粗粒砂巖是地層對(duì)比的標(biāo)志層，依據(jù)這一標(biāo)志層能控制含煤地層的底界面。依據(jù)煤層自身特點(diǎn)，5—1 號(hào)煤層位于含煤地層中部且層位穩(wěn)定，厚度多在3m 左右，變異系數(shù)為37%。其下部鏡煤含量增高，絲炭含量降低，反映在三側(cè)向電阻率曲線上在煤層底部幅值增大，呈正叢樹形，特點(diǎn)明顯，規(guī)律性強(qiáng)，對(duì)其他煤層的對(duì)比起到了很好的輔助作用（圖1）。

3.3 層間距法

以湖灣為主的沉積環(huán)境，其地層沉積厚度、各煤層之間沉積物厚度等在一定空間上具有相對(duì)穩(wěn)定性，井田內(nèi)各煤組正是在此環(huán)境下形成的，因此各煤層的層間距變化有一定規(guī)律可循。加之聚煤后期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)對(duì)東勝煤田影響較小，各煤層基本上保持了原始的賦存狀態(tài)。加之本礦區(qū)面積不是很大，這種特點(diǎn)表現(xiàn)得更為突出。因而利用層間距對(duì)比法成為本區(qū)各煤層對(duì)比的主要依據(jù)之一。潮腦梁煤礦煤組之間的間距平均為20m，煤組內(nèi)各煤層的平均間距基本小于10m，成為本區(qū)煤層對(duì)比最主要的標(biāo)志（圖1）。

3.4 巖性組合法

地層在垂向?qū)有蛏?，其巖性組合特征是沉積環(huán)境的物質(zhì)表現(xiàn)，因此，同一沉積環(huán)境其物質(zhì)表現(xiàn)的巖性組合具有一定程度的相似性。如6 煤組成煤時(shí)的泥炭沼澤環(huán)境是由河流沉積廢棄演化而成，使得6 煤組底部沉積物粒度有上細(xì)下粗的特點(diǎn)，呈現(xiàn)出正粒序特征，這一特征是6—2 中煤層對(duì)比的很好依據(jù)。而4 與5煤組之間的巖性組合、巖相特征反映為湖灣或湖泊三角洲沉積為主，沉積物粒度是下細(xì)上粗的特點(diǎn)，為逆粒序，這一特征亦是4—2 中、5—1 上煤層的對(duì)比依據(jù)之一（圖1）。

3.5 物性特征對(duì)比法

利用物性特征對(duì)比是本次煤層對(duì)比的又一主要手段。其依據(jù)是沉積環(huán)境的穩(wěn)定性，表現(xiàn)為巖性組合的相似性。而相似的巖性組合特征或同一煤層特征又表現(xiàn)為物性曲線形態(tài)的相似性。井田的物性條件較好，利用煤層物性特征對(duì)比，可進(jìn)一步提高煤層對(duì)比的可靠程度。5—1 煤層（單層）的典型曲線形態(tài)特點(diǎn)是三側(cè)向電阻率曲線（LL3）為“鋸齒狀”，呈倒叢樹形；短源距散射伽馬曲線（GGL）呈“箱狀”，其組合形態(tài)明顯，是5—1 煤層對(duì)比的重要依據(jù)（圖2）。圖2 5—1 煤層（單層）測(cè)井曲線特征圖3.6 對(duì)比結(jié)果礦區(qū)含煤地層為侏羅系中下統(tǒng)延安組（J。一：y），含煤地層遭風(fēng)化剝蝕嚴(yán)重，第二巖段（J。一：Y2）的4—2中煤層僅在礦區(qū)中部和西部殘存；第一巖段（J㈠Y1）含5、6 煤組，為礦區(qū)主要可采煤層。通過本次對(duì)比工作，潮腦梁煤礦參與對(duì)比的8 層煤中，確定5—1、6—1 上、6—1、6—1 下、6—2 上、6—2 中煤層為局部～大部可采、對(duì)比可靠的較穩(wěn)定煤層，4—2 中、5—1 上為不可采、對(duì)比可靠的不穩(wěn)定煤層。這些可采煤層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，層位較穩(wěn)定，厚度在井田變化較大，在井田的中部較厚，而東西兩翼較薄，規(guī)律較明顯（圖1）。

4 結(jié)論

利用標(biāo)志層、層間距、巖性組合、物性特征四種煤層對(duì)比方法，在東勝煤田東部邊緣煤層對(duì)比中綜合運(yùn)用，

取長(zhǎng)補(bǔ)短，相互配合，使各煤層易于對(duì)比，經(jīng)開采驗(yàn)證是比較可靠有效的對(duì)比方法。

參考文獻(xiàn)：

[1]賈宇飛，等.內(nèi)蒙古自治區(qū)東勝煤田潮腦梁煤礦補(bǔ)充勘探報(bào)告[R].內(nèi)蒙古自治區(qū)煤田地質(zhì)局117 勘探

隊(duì)，2014.

[2]陳占倉，韓守讓.鄂爾多斯盆地聚煤規(guī)律及煤炭資源評(píng)價(jià)[R].內(nèi)蒙古自治區(qū)煤田地質(zhì)局，1992.