貴州省織金縣新華井田煤層特征對(duì)比及煤質(zhì)分析

張 華，張洪信，熊國慶，向 通，陽蓮錦

(1.貴州省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局117地質(zhì)大隊(duì),貴州貴陽550018；2.貴州地礦工程勘察有限公司，貴州貴陽550002)

貴州省織金縣新華井田煤層特征對(duì)比及煤質(zhì)分析

張 華*1，張洪信1，熊國慶1，向 通1，陽蓮錦2

(1.貴州省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局117地質(zhì)大隊(duì),貴州貴陽550018；2.貴州地礦工程勘察有限公司，貴州貴陽550002)

織金縣是貴州省主要的產(chǎn)煤區(qū)之一。根據(jù)貴州省織金縣新華井田煤炭普查所獲地質(zhì)成果資料，經(jīng)過系統(tǒng)綜合分析，建立了標(biāo)志層B1-B5，通過該區(qū)標(biāo)志層B1-B5地質(zhì)特征、地球物理特征及煤層特征的對(duì)比分析，闡明了含煤巖系煤層對(duì)比劃分的方法和特點(diǎn)，為含煤巖系煤層的對(duì)比劃分提供可靠的依據(jù)，指出了織金縣新華井田煤層、標(biāo)志層特征對(duì)比的意義和作用。

煤層特征；煤質(zhì)分析；對(duì)比方法；標(biāo)志層；地球物理特征

織金縣新華井田煤礦普查項(xiàng)目是根據(jù)貴州省國土資源廳、貴州省財(cái)政廳《關(guān)于下達(dá)貴州省2006年地質(zhì)勘查基金（周轉(zhuǎn)金）投資礦產(chǎn)資源勘查項(xiàng)目任務(wù)的通知》（黔國土資發(fā)[2006]144號(hào)）及貴州省礦權(quán)儲(chǔ)備交易局地勘基金（周轉(zhuǎn)金）項(xiàng)目公告，貴州省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局117地質(zhì)大隊(duì)按照相關(guān)規(guī)定投標(biāo)并中標(biāo)。受省礦權(quán)儲(chǔ)備交易局委托，按照審查通過的實(shí)施方案于2007年4月進(jìn)場開展野外勘查地質(zhì)工作，2008年5月全面結(jié)束野外勘查地質(zhì)工作。經(jīng)省礦權(quán)儲(chǔ)備交易局組織專家組對(duì)野外勘查工作驗(yàn)收合格后，轉(zhuǎn)入室內(nèi)資料綜合整理、編繪圖件及報(bào)告編寫。通過對(duì)貴州省織金縣新華井田煤炭普查區(qū)龍?zhí)督M含煤地層的含煤性、煤質(zhì)及可采煤層與標(biāo)志層進(jìn)行綜合對(duì)比，認(rèn)為對(duì)查明該區(qū)煤炭資源賦存規(guī)律具有重要的指導(dǎo)意義。

1 井田地質(zhì)概述

井田位于揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái)黔北臺(tái)隆遵義斷拱貴陽復(fù)雜構(gòu)造變形區(qū)的西緣[1]。以北東向褶皺、斷裂構(gòu)造為主。褶皺主要有戈仲伍背斜、鄔元壩背斜、煤洞坡向斜、新華向斜、桂果向斜；斷層構(gòu)造以北東向組戈仲伍斷層為代表。褶皺形態(tài)較緊密，褶皺兩翼出露地層傾角為緩傾至中等傾角，井田褶皺構(gòu)造及斷裂構(gòu)造較發(fā)育[2]（圖1）。

井田內(nèi)及附近出露地層由老至新為震旦系燈影組（Z2dy）、戈仲伍組（Zgz）；寒武系牛蹄塘組（∈1n）、明心寺組（∈1m）；石炭系九架爐組（C1jj）、擺佐組（C1b）；二疊系梁山組（P2l）、棲霞組（P2q）、茅口組（P2m）、峨眉山玄武巖組（P3β）、龍?zhí)督M（P3l）、長興至大隆組（P3c＋d）；三疊系夜郎組(T1y)、永寧鎮(zhèn)組（T1yn）。巖性主要為碳酸鹽巖類(石灰?guī)r、白云巖、磷塊巖、含磷白云巖、生物屑灰?guī)r、含燧石灰?guī)r等)、碎屑巖類（粘土巖、鈣質(zhì)粘土巖、砂質(zhì)粘土巖、砂巖、炭質(zhì)泥巖、泥巖、水云母粘土巖等）及巖漿巖類（玄武巖、拉斑玄武巖、晶屑凝灰?guī)r等）（圖1）。

2 煤系地層特征及含煤性

井田含煤巖系上二疊統(tǒng)龍?zhí)督M，為一套海陸交互相陸源碎屑沉積為主的砂泥巖含煤沉積建造[3]。主要由粘土巖、粉砂巖、砂巖、炭質(zhì)粘土巖、泥灰?guī)r、含燧石灰?guī)r、灰?guī)r、煤（線）層等組成，煤系地層總厚度156.80～210.00m，平均182.70m。含煤7～17層，煤層總厚度2.41～9.14m，平均厚6.33m，含煤系數(shù)1.54%～5.19%。其中：可采、局部可采煤層4層，由上至下編號(hào)為M4、M6、M25、M32，可采總厚度1.37～5.66m，平均3.17m，可采含煤系數(shù)為0.88%～3.19%。

根據(jù)沉積旋回、巖性組合、含煤性標(biāo)志層等特征，煤系自上而下可分為上、中、下3個(gè)含煤組。

（1）上含煤組（P3l3）：從長興組至標(biāo)志層B3為界，由粘土巖、炭質(zhì)粘土巖、粉砂質(zhì)粘土巖、粉砂巖、粘土質(zhì)粉砂巖、灰?guī)r及煤(線)層等組成。含煤1～7層，煤層單層厚0.10～3.45m，其中：（M4、M6）2層為可采煤層。本煤組厚38.8～58.0m，平均厚45.54m。

（2）中含煤組（P3l2）：由粘土巖、炭質(zhì)粘土巖、粉砂質(zhì)粘土巖、粉砂巖、粘土質(zhì)粉砂巖及煤(線)層等組成，厚69.50～98.10m，平均厚85.20m。含煤3～10層，單層厚0.05～1.94m。其中：含主要可采煤層1層（M25），頂界以B4號(hào)標(biāo)志層底（生物屑灰?guī)r底）與上含煤組分界。

圖1 新華井田煤礦地質(zhì)簡圖

（3）下含煤組（P3l1）：由粘土巖、含黃鐵礦粘土巖、粉砂質(zhì)粘土巖、粉砂巖、灰?guī)r及煤(線)層等組成，厚42.30～69.40m,平均厚51.23m。含煤2～5層，單層厚0.09～1.46m。其中：含主要可采煤層1層（M32），頂界以M25與中含煤組分界、底部以黃鐵礦粘土巖或粘土巖與峨眉山玄武巖或茅口組灰?guī)r分界。

3 可采煤層及頂?shù)装鍘r性特征

井田內(nèi)含煤地層中含局部可采、大部可采煤層4層[4]（編號(hào)M4、M6、M25、M32）,其中M6煤層為全區(qū)大部分可采煤層,M4、M25、M32煤層為局部可采煤層。

據(jù)施工鉆孔成果資料，井田內(nèi)主要可采煤層有4層，自上而下分別編號(hào)為M4、M6、M25、M32煤層，分述如下：

M4煤層：位于上含煤組上部，煤層厚度變化較大，煤層厚0.00～3.45m，平均厚0.87m，結(jié)構(gòu)簡單，煤類單一，一般以標(biāo)志層B2泥質(zhì)灰?guī)r為直接頂板，煤質(zhì)變化中等。井田內(nèi)局部可采，為不穩(wěn)定煤層類型。

M6煤層：位于上含煤組中下部，煤層厚度變化較大，煤層厚0.19～2.19m，平均厚1.23m，局部含1層透鏡狀?yuàn)A矸，結(jié)構(gòu)簡單，煤類單一，一般以粘土巖為頂板，距標(biāo)志層B2泥質(zhì)灰?guī)r0.00～19.83m，煤質(zhì)變化中等。井田內(nèi)大部分可采，為較穩(wěn)定煤層類型。

M25煤層：位于中含煤組底部，煤層厚度變化較大，煤層厚0.00～1.69m，平均厚0.71m，局部含1層透鏡狀?yuàn)A矸，結(jié)構(gòu)簡單，煤類單一，一般以粘土巖、粉砂質(zhì)粘土巖為頂板，下距標(biāo)志層B5泥質(zhì)灰?guī)r4.59～40.28m，煤質(zhì)變化中等。井田內(nèi)局部可采，為不穩(wěn)定煤層類型。

M32煤層：位于下含煤組底部，煤層厚度變化較大，煤層厚0.00～1.38m，平均厚0.89m，結(jié)構(gòu)簡單，煤類單一，一般以標(biāo)志層B6泥質(zhì)灰?guī)r為直接頂板，煤質(zhì)變化中等。區(qū)內(nèi)局部可采，屬不穩(wěn)定煤層類型。

4 煤巖特征及煤質(zhì)

4.1 煤巖特征

井田內(nèi)各煤層均為黑色，M4煤層以粉粒狀為主，少量碎塊狀、粒狀；M6、M25、M32煤層以塊狀、碎塊狀為主，少量粉粒狀。各煤層主要為條帶狀結(jié)構(gòu)，似金屬光澤為主，少量玻璃、瀝青光澤；斷口主要為參差狀，少量階梯狀；內(nèi)生和外生裂隙較發(fā)育，充填薄膜狀、網(wǎng)格狀方解石，含浸染狀、星點(diǎn)狀黃鐵礦。多以亮煤、暗煤為主，夾少量鏡煤和絲炭條帶，宏觀煤巖類型主要為半亮型煤。據(jù)煤巖鑒定資料，煤的顯微組分含有機(jī)組分和無機(jī)組分，有機(jī)組分又可分為鏡質(zhì)組和惰質(zhì)組2大類，微觀煤巖類型為微鏡惰煤。

有機(jī)組分：鏡質(zhì)組，以基質(zhì)鏡質(zhì)體、均質(zhì)鏡質(zhì)體為主，少量結(jié)構(gòu)鏡質(zhì)體和碎屑鏡質(zhì)體。惰質(zhì)組，多見半絲質(zhì)體、氧化絲質(zhì)體，次為碎屑絲質(zhì)體，少量微粒體。

無機(jī)組分：主要以粘土礦物為主，次為黃鐵礦，少量石英。粘土礦物多為微粒狀團(tuán)塊狀呈微層狀或充填細(xì)胞腔為主。黃鐵礦多呈微粒狀、球粒狀、細(xì)粒狀分散分布，部分呈莓粒狀集合體結(jié)核狀，少量充填胞腔，亦見充填裂隙。石英，呈微細(xì)粒狀、細(xì)粒狀零散分布，少量充填胞腔。方解石以細(xì)脈狀充填裂隙，亦見充填胞腔。

4.2 可采煤層煤質(zhì)特征

從井田內(nèi)局部可采、大部可采煤層（M4、M6、M25、M32煤層）工業(yè)分析、全硫及發(fā)熱量測試分析結(jié)果統(tǒng)計(jì)可知，原煤硫分均以黃鐵礦硫?yàn)橹?，硫酸鹽硫及有機(jī)硫較少，開發(fā)中有利于高硫煤的洗選脫硫。

井田內(nèi)各煤層煤類均為無煙煤。全區(qū)主要為中灰、中硫、高硫、高熱值、中等固定碳、低揮發(fā)分、低磷煤，較高熱穩(wěn)定性煤，煤灰熔融性以高熔灰分為主。煤中礦物雜質(zhì)以粘土礦物、黃鐵礦為主；灰成分以組成粘土礦物的SiO2、Al2O3、Fe2O3為主。

5 煤層對(duì)比

5.1 對(duì)比方法

根據(jù)井田內(nèi)煤系地層中分布的標(biāo)志層或間接標(biāo)志層，并結(jié)合煤層自身特點(diǎn)（如煤層間距、煤層厚度等）及物探測井物性資料對(duì)煤層進(jìn)行對(duì)比。

5.2 標(biāo)志層及其特征

井田內(nèi)煤系地層中，有5層中厚層灰?guī)r或泥質(zhì)灰?guī)r，展布穩(wěn)定，易于識(shí)別，作為煤層對(duì)比的標(biāo)志層，自上而下分別編號(hào)為B1、B2、B3、B4、B5。

標(biāo)志層（B1）：位于上含煤組頂部，底界上距長興組燧石灰?guī)r底5.00～26.00m，平均11.80m。為灰色中厚層灰?guī)r、泥灰?guī)r，厚0.00～9.50m，平均厚5.20m。區(qū)內(nèi)展布較穩(wěn)定，為M4煤層的對(duì)比標(biāo)志層，下距M4煤層0.00～3.30m，平均厚0.50m。

標(biāo)志層（B2）：位于上含煤組上部，M6號(hào)煤層之上，上距M4底5.00～13.70m，平均厚9.00m，下距M6煤層0.00～13.70m，平均厚4.20m。為灰色中厚層灰?guī)r、泥灰?guī)r，厚0.00～6.30m，平均厚2.90m。區(qū)內(nèi)展布較穩(wěn)定，為M6煤層的對(duì)比標(biāo)志層。

標(biāo)志層（B3）：位于上含煤組底部，M6煤層之下，M16煤層之上，上距M6煤層6.80～38.30m，平均15.50m；下距M16煤層0.00～18.60m，平均9.50m。為灰色中厚層灰?guī)r、泥灰?guī)r，厚0.00～6.30m，平均厚2.90m。區(qū)內(nèi)展布穩(wěn)定，為M16煤層對(duì)比標(biāo)志層。

標(biāo)志層（B4）：位于下含煤組中上部，M25煤層之下，上距M25號(hào)煤層4.60～40.30m，平均13.80m。下距M29煤層0.40～18.10m，平均厚10.40m。為灰色中厚層灰?guī)r、泥灰?guī)r，厚0.50～6.60m，平均厚3.40m。區(qū)內(nèi)展布穩(wěn)定，為M25煤層的對(duì)比標(biāo)志層。

標(biāo)志層（B5）：位于下含煤組近底部，M29煤層之下，上距M29底1.20～14.40m，平均厚6.20m，下距M32煤層0.00～18.10m，平均10.40m。為灰色中厚層灰?guī)r、泥灰?guī)r，厚0.00～1.50m，平均厚0.60m。區(qū)內(nèi)展布穩(wěn)定，為M32煤層對(duì)比標(biāo)志層，常為M32煤層的直接頂板。

5.3 井田內(nèi)煤、巖層地球物理特征

從鉆孔柱狀圖可知井田內(nèi)巖性主要為石灰?guī)r、粘土巖、泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)粘土巖、炭質(zhì)粘土巖、煤（線）層等。

測井物性曲線與鉆孔柱狀圖對(duì)比，各巖性的物性差異很大，能正確區(qū)分碎屑巖、煤（線）層、非煤層。

從鉆孔的測井結(jié)果與編錄結(jié)果對(duì)比，大部份鉆孔煤層的測井見煤孔深值比鉆探見煤孔深值略偏小，煤層底板的測井孔深值比鉆探煤層底板孔深值略偏大；煤層測井厚度大部份比鉆探煤層厚度略偏大，少數(shù)鉆孔的煤層測井厚度比鉆探煤層厚度略偏小，但二者的差值均未超出規(guī)程規(guī)范允許的誤差。物探測井質(zhì)量符合有關(guān)規(guī)范要求。

5.4 主要可采煤層分析對(duì)比結(jié)果

M4煤層：位于龍?zhí)督M第三段上部，B1之下，M6煤層之上。上距標(biāo)志層B1煤層0.00～3.30m，平均0.50m。該煤層對(duì)比可靠。

M6煤層：位于龍?zhí)督M第三段中下部，B2之下，M16煤層之上。上距標(biāo)志層B20.00～13.70m，平均4.20m。該煤層對(duì)比可靠。

M25煤層：位于龍?zhí)督M第二段底部，上距標(biāo)志層B54.60～40.30m，平均13.80m，該煤層對(duì)比不可靠。

M32煤層：位于龍?zhí)督M第一段底部，一般以標(biāo)志層B6泥質(zhì)灰?guī)r為直接頂板，該煤層對(duì)比可靠。

6 結(jié)語

通過對(duì)織金縣新華井田煤炭普查工作，含煤巖系上二疊統(tǒng)龍?zhí)督M，為一套海陸交互相陸源碎屑沉積為主的砂泥巖含煤沉積建造。主要由粘土巖、粉砂巖、砂巖、炭質(zhì)粘土巖、泥灰?guī)r、含燧石灰?guī)r、灰?guī)r、煤（線）層等組成。含煤地層總厚度156.80～210.00m，平均厚182.70m。含煤7～17層，煤層總厚度2.41～9.14m，平均厚6.33m，含煤系數(shù)1.54%～5.19%。

井田內(nèi)M4、M6、M25、M32等4層可采、局部煤層分布于煤系地層的中上部、中部和底部?？刹煽偤穸?.37～5.66m，平均3.17m，可采含煤系數(shù)為0.88%～3.19%。井田內(nèi)可采、局部煤層煤類均為無煙煤，為中灰、中硫～高硫、高熱值、中等固定碳、低揮發(fā)分、低磷煤。

通過含煤地層特征及含煤性、可采煤層及頂?shù)装鍘r性特征、煤巖特征、標(biāo)志層、地球物理特征、煤巖煤質(zhì)等特點(diǎn)的對(duì)比分析，為該井田內(nèi)含煤巖系煤層的對(duì)比劃分提供了可靠依據(jù)。

[1] 貴州省地質(zhì)礦產(chǎn)局.貴州省區(qū)域地質(zhì)志［M］.北京.查地質(zhì)出版社，1987.

[2]貴州省革命委員會(huì)地質(zhì)局.1∶20萬安順幅區(qū)域地質(zhì)調(diào)報(bào)告［R］.1978.

[3]貴州省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局117地質(zhì)大隊(duì).貴州省織金縣新華煤礦地質(zhì)普查報(bào)告［R］.2009.

[4]中華人民共和國國土資源部.DZ/T0215-2002煤、泥炭地質(zhì)勘查規(guī)范[S].2002.

P642

A

1004-5716(2015)04-0140-04

2014-04-21

2014-04-24

貴州省地質(zhì)勘查基金（周轉(zhuǎn)金）項(xiàng)目。

張華（1966-），男（漢族），貴州興仁人，工程師，現(xiàn)從事區(qū)域地質(zhì)調(diào)查、地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查與勘查等工作。