固縣詳查區(qū)含煤性及巖煤層對(duì)比分析

翟虎威

（山西省煤炭地質(zhì)114勘查院，山西長(zhǎng)治046000）

固縣詳查區(qū)含煤性及巖煤層對(duì)比分析

翟虎威*

（山西省煤炭地質(zhì)114勘查院，山西長(zhǎng)治046000）

通過(guò)固縣勘查區(qū)煤炭詳查，查明了3號(hào)和15號(hào)煤層為主要可采煤層，基本查明了3號(hào)和15號(hào)煤層的厚度、層位穩(wěn)定性、可采性及煤層穩(wěn)定類型，對(duì)煤系地層各標(biāo)志層和其他煤層進(jìn)行了對(duì)比，依據(jù)充分，對(duì)比可靠。

沁水煤田；固縣；煤層；標(biāo)志層；對(duì)比

固縣詳查區(qū)位于山西省晉城市沁水縣固縣鄉(xiāng)，屬于沁水煤田，面積為66.86km2。山西省財(cái)政廳以地勘基金的方式出資，山西省國(guó)土資源廳管理，確定了固縣煤炭詳查為2008年度省級(jí)礦業(yè)權(quán)價(jià)款地質(zhì)勘查項(xiàng)目。2013年7月通過(guò)項(xiàng)目驗(yàn)收，11月山西省地質(zhì)礦產(chǎn)科技評(píng)審中心以“晉評(píng)審儲(chǔ)字［2013］88號(hào)”通過(guò)對(duì)詳查地質(zhì)報(bào)告的評(píng)審，山西省國(guó)土資源廳以“晉國(guó)土資儲(chǔ)備字［2013］157號(hào)”對(duì)其資源儲(chǔ)量進(jìn)行備案?，F(xiàn)根據(jù)勘查成果，從3個(gè)方面對(duì)含煤性和巖煤層對(duì)比進(jìn)行闡述和分析。

1　含煤性

含煤地層主要為石炭上統(tǒng)太原組和二疊系下統(tǒng)山西組，含煤地層總厚度為137.40～161.45m，平均146.77m。共含煤層10～14層，一般13層（見(jiàn)表1），煤層總厚平均為11.60m，含煤系數(shù)為7.90%；其中含可采煤層2層（3號(hào)和15號(hào)），可采煤層總厚平均為8.63m，可采含煤系數(shù)5.88%。

（1）山西組（P1s）。厚度 48.25～63.35m，平均55.72m。一般含煤3層，自上而下編號(hào)為1、2、3號(hào)，煤層平均總厚6.67m，含煤系數(shù)11.97%，可采含煤系數(shù)10.89%。其中3號(hào)煤層位于本組下部，厚度大且穩(wěn)定，全區(qū)可采；1、2號(hào)煤層分別位于本組的中部和上部，均不可采。

（2）太原組（C3t）。厚度80.25～97.54m，平均91.05m。含煤10層，自上而下編號(hào)的有5、7、8-1、8-2、9、11、12、13、15、16號(hào)，煤層總厚平均4.93m，含煤系數(shù)為5.41%，可采含煤系數(shù)2.81%。其中位于本組一段頂部的15號(hào)煤層，煤層穩(wěn)定，全區(qū)可采；其余煤層均不可采。

2　主要可采煤層

（1）3號(hào)煤層。位于山西組的下部，上距K8砂巖27.97～39.90m，平均 36.38m；下距 K7砂巖 1.45～16.98m，平均9.20m。厚度4.83～7.06m，平均6.07m，含1～2層夾矸，下層夾矸較穩(wěn)定。純煤厚1.35～7.06m，平均5.63m。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，為全區(qū)穩(wěn)定可采煤層。下距15號(hào)煤層83.90～95.39m，平均89.23m（見(jiàn)表2）。

煤層頂板為砂質(zhì)泥巖、細(xì)粒砂巖，底板為泥巖、砂質(zhì)泥巖。

該煤層屬穩(wěn)定型，為本區(qū)主要可采煤層之一。

（2）15號(hào)煤層。位于太原組下段的頂部，K2石灰?guī)r為其直接頂板，常含薄層泥巖偽頂，厚度1.10～3.60m，平均2.56m，局部含1層夾矸，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，為全區(qū)穩(wěn)定可采煤層（見(jiàn)表2）。

煤層頂板為石灰?guī)r，局部有泥巖偽頂；底板為砂質(zhì)泥巖、細(xì)粒砂巖。

該煤層屬穩(wěn)定型，是本內(nèi)主要可采煤層之一。

3　巖煤層對(duì)比

3.1對(duì)比方法及依據(jù)

區(qū)內(nèi)含煤地層沉積穩(wěn)定，巖性組合及地球物理性質(zhì)都具有一定的規(guī)律，標(biāo)志層、煤層自身的特征明顯。

主要根據(jù)特殊層段輔以物性特征、頂?shù)装迩€組合關(guān)系、層間距變化、物性標(biāo)志層結(jié)合巖性組合規(guī)律和煤質(zhì)采樣化驗(yàn)分析，予以合理解釋，使其巖煤層對(duì)比建立在科學(xué)可靠的基礎(chǔ)之上。

表2　可采煤層特征表

3.2標(biāo)志層特征

區(qū)內(nèi)K10砂巖及其下伏“桃花泥巖”是上盒子組與下石盒子組的明顯分界標(biāo)志，也是鉆探施工中預(yù)見(jiàn)3號(hào)煤層的主要依據(jù)。K10砂巖厚度0.85～10.80m，平均6.63m，為灰—灰綠色細(xì)—中粒砂巖，中—厚層狀，具大型板狀交錯(cuò)層理，夾泥巖包體，局部含細(xì)礫。下部“桃花泥巖”為灰白色，夾紫紅色斑，較致密均一，含較多的菱鐵質(zhì)鮞粒。物性組合特征：由上石盒子組（P2s）至下石盒子組（P1x），跨越其界面自然伽馬曲線包括其基線幅值明顯增高。標(biāo)志層特征詳見(jiàn)表3。

表3　標(biāo)志層情況一覽表

K8標(biāo)志層為中細(xì)粒砂巖，厚度0.47～9.16m，平均3.31m，下伏1號(hào)煤層，下距3號(hào)煤層27.97～39.90m，平均36.38m。視電阻率曲線為中高阻；自然伽馬曲線低幅值，一般下界面幅值高于上界面。

K7標(biāo)志層為中細(xì)粒砂巖，厚度0.60～9.30m，平均4.07m，上距3號(hào)煤層1.45～16.98m，平均9.20m。視電阻率曲線為中高阻；自然伽馬曲線呈低幅值反映。

K6標(biāo)志層為燧石灰?guī)r，含燧石結(jié)核，厚度0～3.52m，平均0.80m，為煤系地層第一層石灰?guī)r，有時(shí)相變?yōu)槟鄮r，下伏5號(hào)煤層。視電阻率曲線光滑呈“筍”狀高幅值反映，形態(tài)穩(wěn)定；自然伽馬曲線為低異常。

K5為石灰?guī)r，含蜓類等動(dòng)物化石，厚度2.63～4.05m，平均3.27m，全區(qū)穩(wěn)定，下伏7號(hào)煤層。視電阻率曲線光滑呈“筍”狀高幅值反映，形態(tài)穩(wěn)定；自然伽馬曲線為低異常。

K3為石灰?guī)r，含蜓類等動(dòng)物化石，厚度2.90～3.57m，平均3.33m，全區(qū)穩(wěn)定，下伏13號(hào)煤層。視電阻率曲線光滑呈“筍”狀高幅值反映，形態(tài)穩(wěn)定；自然伽馬曲線為低異常。

K2為石灰?guī)r，含蜓類等動(dòng)物化石，厚度6.23～8.37m，平均7.30m，全區(qū)穩(wěn)定，上距K3石灰?guī)r4.59～ 8.95m，平均5.85m，為15號(hào)煤層的頂板。視電阻率曲線為高幅值，由上至下逐漸降低的階梯狀反映，曲線寬而光滑，形態(tài)穩(wěn)定；自然伽馬曲線低異常，呈箱形。

3.3各煤層特征

1號(hào)煤層：位于K8砂巖下約4.19m，厚度0～0.40m，平均0.30m，不穩(wěn)定，一般相變?yōu)樘抠|(zhì)泥巖。

2號(hào)煤層：位于山西組中部，上距1號(hào)煤層17.85m，厚度0～0.40m，平均0.30m，不穩(wěn)定，一般相變?yōu)樘抠|(zhì)泥巖。

3號(hào)煤層：位于山西組下部，下距K7砂巖約9.20m，厚度4.83～7.06m，平均6.07m，一般含1層夾矸，全區(qū)穩(wěn)定可采。該煤層在視電阻率曲線上呈筍狀，下部有一淺的低凹或平臺(tái)與夾矸對(duì)應(yīng)；長(zhǎng)源距伽馬伽馬曲線上呈高幅值箱狀（密度曲線上呈低幅值箱狀）反映；自然伽馬曲線呈低幅值，向下偏的“山”字形反映。對(duì)比可靠。

5號(hào)煤層：直接位于K6石灰?guī)r下，局部含約0.30m泥巖偽頂，厚度0～0.50m，平均0.20m，不穩(wěn)定，局部相變?yōu)樘抠|(zhì)泥巖。

7號(hào)煤層：直接位于K5石灰?guī)r下，局部含約0.30m泥巖偽頂，厚度0～0.45m，平均0.20m，不穩(wěn)定，一般相變?yōu)樘抠|(zhì)泥巖。

8-1號(hào)煤層：上距K5約6.64m，厚度0～0.55m，平均0.20m，較穩(wěn)定，局部相變?yōu)樘抠|(zhì)泥巖。

8-2號(hào)煤層：上距8-1號(hào)煤層約9.01m，厚度0～0.52m，平均0.33m，較穩(wěn)定，局部相變?yōu)樘抠|(zhì)泥巖。

9號(hào)煤層：上距8-2號(hào)煤層約6.17m，厚度0～0.67m，平均0.42m，不穩(wěn)定，大部被黃水溝砂巖沖刷。

11號(hào)煤層：位于太原組中段上部，上距黃水溝砂巖約5.70m，厚度0～0.50m，平均0.31m，較穩(wěn)定，局部相變?yōu)樘抠|(zhì)泥巖。

12號(hào)煤層：位于太原組中段中上部，上距11號(hào)煤層約5.70m，厚度0～0.25m，平均0.19m，較穩(wěn)定，局部相變?yōu)樘抠|(zhì)泥巖。

13號(hào)煤層：直接位于K3石灰?guī)r下，局部含約0.30m泥巖偽頂，厚度0～0.45m，平均0.38m，較穩(wěn)定。

15號(hào)煤層：位于太原組下段頂部，K2石灰?guī)r為其直接頂板，局部含約0.46m泥巖偽頂，厚度1.10～3.60m，平均2.56m，局部含1～2層夾矸，上距3號(hào)煤層平均89.23m，全區(qū)穩(wěn)定可采。該煤層在長(zhǎng)源距伽馬伽馬曲線上通常為寬幅高異常反映，電阻率為中阻，自然伽馬曲線呈由上至下逐漸升高的低異常反映。對(duì)比可靠。

16號(hào)煤層：位于太原組底部K1上部，局部含泥巖或炭質(zhì)泥巖偽頂，厚度0～1.13m，平均0.14m，極不穩(wěn)定。

［1］山西省沁水煤田沁水縣固縣勘查區(qū)煤炭詳查地質(zhì)報(bào)告［R］.山西：山西省煤炭地質(zhì)114勘查院，2013.

P618

A

1004-5716（2016）03-0110-04

2015-03-12

翟虎威（1983-），男（漢族），山西原平人，工程師，現(xiàn)從事煤炭地質(zhì)勘查工作。