苞谷山勘查區(qū)煤層對(duì)比方法

張新星

（貴州煤設(shè)地質(zhì)工程有限責(zé)任公司，貴州貴陽(yáng)550025）

1 苞谷山煤礦區(qū)情況簡(jiǎn)介

苞谷山煤礦位于盤(pán)縣紅果鎮(zhèn)北部，距盤(pán)縣人民政府直距12km，公路距離約30km，距離花家莊火車(chē)站約3km，屬紅果鎮(zhèn)管轄。礦區(qū)面積2.4735km2?？辈槟康氖翘岣甙壬矫旱V擬預(yù)留礦區(qū)范圍的煤炭資源地質(zhì)勘查程度，為該礦擬建生產(chǎn)能力60×104t/a規(guī)模礦井的可行性研究和初步設(shè)計(jì)提供地質(zhì)資料。本次苞谷山煤礦區(qū)勘查的主要任務(wù)是：第一，詳細(xì)查明礦區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造、煤質(zhì)、主要可采煤層頂?shù)装骞こ痰刭|(zhì)特征、煤層瓦斯等開(kāi)采技術(shù)條件，對(duì)可能影響礦區(qū)開(kāi)發(fā)建設(shè)的水文地質(zhì)條件和其他開(kāi)采技術(shù)條件做出評(píng)價(jià)，初步評(píng)價(jià)礦區(qū)環(huán)境地質(zhì)條件；第二，估算各個(gè)可采煤層探明的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)儲(chǔ)量（111b）、控制的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)儲(chǔ)量（122b）、推斷的內(nèi)蘊(yùn)經(jīng)濟(jì)資源量（333），根據(jù)《煤、泥炭勘查規(guī)范》，中型礦井在先期開(kāi)采地段范圍內(nèi)探明的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)儲(chǔ)量111b占該地段的比例≥30%，（111b+122b）占該地段的比例≥60%。礦區(qū)內(nèi)的煤系地層為二疊系上統(tǒng)宣威組（P3x），是一套陸相沉積地層，厚253.61～311.69m，平均厚258.25m。含煤18～27層，巖性為淺—深灰色、灰黑色、黑色的泥質(zhì)粉砂巖、粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖、泥巖、炭質(zhì)泥巖、細(xì)砂巖與煤層組成韻律互層，發(fā)育微波狀層理，產(chǎn)植物化石、大羽羊齒、輪葉等。區(qū)內(nèi)含煤地層共含煤18～27層，煤層總厚12.41～44.8m，含煤系數(shù)3.9%～14.4%，平均9.2%，全區(qū)可采及大部可采煤層17層，可采總厚度6.39～41.1m，平均24.44m，可采煤層含煤系數(shù)為9.5%。

2 煤層對(duì)比方法依據(jù)以及重要性

2.1 煤層對(duì)比方法的依據(jù)

礦區(qū)煤層對(duì)比主要依據(jù)巖性、測(cè)井曲線(xiàn)及層間距進(jìn)行綜合對(duì)比。在巖性方面，選擇層位、厚度較穩(wěn)定的砂巖，鋁質(zhì)泥巖作為標(biāo)志層，在無(wú)巖性標(biāo)志層的層段，則根據(jù)巖性組合及粒度變化選擇標(biāo)志。測(cè)井曲線(xiàn)方面，主要根據(jù)測(cè)井曲線(xiàn)的幅度異常、形態(tài)異常及特殊形態(tài)組合關(guān)系等區(qū)分煤層。在煤層自身特征方面，根據(jù)煤層厚度、結(jié)構(gòu)、夾石、巖性、煤質(zhì)及煤層組合關(guān)系，亦可確定煤層層位。煤礦地質(zhì)勘查過(guò)程中，要將實(shí)際技術(shù)結(jié)構(gòu)與控制措施結(jié)合，進(jìn)而細(xì)化處理煤層對(duì)比，從不同層面建立具有針對(duì)性的煤層對(duì)比機(jī)制。第一，從煤層分布的具體規(guī)律入手分析，主要涉及到煤層對(duì)比法、對(duì)比測(cè)定法、微量元素測(cè)定法等等；第二，基于煤層橫向變化的程度與規(guī)律來(lái)分析，則要使用標(biāo)志層對(duì)比測(cè)定法、巖石特征對(duì)比測(cè)定法、巖石性能對(duì)比測(cè)定法以及測(cè)井曲線(xiàn)特征測(cè)定法等等；第三，根據(jù)煤層所形成主體的差異層面進(jìn)行分析，通常采用的是古生物特征測(cè)定法、袍子測(cè)定法以及微生物特征測(cè)定法。煤層對(duì)比機(jī)制建立過(guò)程中，必須要結(jié)合實(shí)際技術(shù)需求與管控機(jī)制進(jìn)行全面梳理，才能最大限度地保障所使用的煤層對(duì)比法能夠達(dá)到實(shí)際要求，進(jìn)而提高數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

2.2 煤層對(duì)比方法的重要性

煤炭是重要的能源，在煤田開(kāi)采項(xiàng)目運(yùn)行初期，要建立有效的地質(zhì)勘查模型，進(jìn)而為整個(gè)項(xiàng)目的穩(wěn)定運(yùn)行提供信息分析與數(shù)據(jù)分析。技術(shù)人員要結(jié)合當(dāng)前先進(jìn)的技術(shù)與要求進(jìn)行煤炭的儲(chǔ)存量進(jìn)行全面的評(píng)估。唯有建立長(zhǎng)效的對(duì)比機(jī)制、技術(shù)機(jī)制才能確定資源信息技術(shù)的實(shí)效性、在煤礦區(qū)進(jìn)行系統(tǒng)化測(cè)定與煤層對(duì)比之后，借助對(duì)應(yīng)的計(jì)算方式以及設(shè)備，能夠最大限度降低數(shù)據(jù)出現(xiàn)誤差幾率，為煤田科學(xué)合理開(kāi)采提供最為直觀的技術(shù)參考與準(zhǔn)確數(shù)據(jù)。在具體的勘查過(guò)程中，不僅要對(duì)煤層的厚度、數(shù)量進(jìn)行分析與整理，同時(shí)還要綜合解構(gòu)煤的基本在質(zhì)量與存儲(chǔ)量，結(jié)合試驗(yàn)對(duì)比報(bào)告提升數(shù)據(jù)的完整度。

3 煤層對(duì)比方法的具體應(yīng)用分析

3.1 可采煤層

苞谷山煤礦區(qū)含可采煤層17層，其中全區(qū)可采煤層8層：1號(hào)、3號(hào)、4號(hào)、12號(hào)、14號(hào)、18號(hào)、20號(hào)、22號(hào)，大部可采煤層9層：3-1號(hào)、6號(hào)、8號(hào)、15-1號(hào)、15號(hào)、16-2號(hào)、17號(hào)、23號(hào)、24號(hào)。煤層特征見(jiàn)表1。

表1 可采煤層特征表

3.2 標(biāo)志層及層間距對(duì)比分析

區(qū)內(nèi)煤系地層分為3段，其中1～12號(hào)煤層位于宣威組三段，12號(hào)煤為宣威組三段與二段分界標(biāo)志層，14～24號(hào)煤層位于宣威組二段，24號(hào)煤為宣威組二段與一段分界標(biāo)志層。標(biāo)志層法及層間距法進(jìn)行煤層對(duì)比提供了較好的客觀條件。其特征如下：

B1標(biāo)志層：灰綠色粉砂巖底部為泥質(zhì)粉砂巖、泥巖，含大量的秘氏細(xì)、海豆芽、翼蛤等動(dòng)物化石。厚0.1～1m，位于煤系頂部1號(hào)煤層直接頂板。

B2標(biāo)志層：淺灰色泥質(zhì)粉砂巖、粉砂巖、細(xì)砂巖，水平波狀、水平微波狀等層理發(fā)育，中部含有保存較好植物化石、大羽羊齒、辦輪葉等。局部出現(xiàn)灰黑色粉砂質(zhì)泥巖，含有介形蟲(chóng)動(dòng)物化石，厚0.1～2m，位于3號(hào)煤層頂板。

B3標(biāo)志層：12號(hào)煤層，半亮型局部為半暗型煤，上部及中上部含1層高嶺土夾矸，為灰白色，為良好標(biāo)志。

B4標(biāo)志層：17號(hào)煤層，半暗及半亮型煤，粉末夾碎塊狀，質(zhì)軟，一般有0～2層結(jié)晶狀高嶺石或泥巖夾矸，煤層厚0～7.52m，平均厚1.85m，煤層厚度變化大，礦區(qū)內(nèi)有尖滅、變薄和增厚現(xiàn)象，屬不穩(wěn)定煤層，大部可采煤層。為良好標(biāo)志。

B5標(biāo)志層：灰—灰白色鋁土質(zhì)泥巖，致密、堅(jiān)硬，富含白色方解石斑點(diǎn)，含較多星散狀黃鐵礦晶體，厚1～3m，為煤系底界可靠標(biāo)志。

3.3 煤(巖)層物性特征和煤層對(duì)比分析

煤層對(duì)比主要依據(jù)煤巖層的物性特征、曲線(xiàn)的幅度異常、形態(tài)異常及特殊形態(tài)組合關(guān)系等進(jìn)行對(duì)比。井田內(nèi)主要煤層對(duì)比可靠。

1、3、3-1號(hào)煤層：1號(hào)煤層各方法曲線(xiàn)均表現(xiàn)為幅值上大下小、幅寬上寬下窄的雙峰狀，煤層側(cè)向電阻率曲線(xiàn)呈“山”形。3號(hào)煤層側(cè)向電阻率曲線(xiàn)和伽馬伽馬曲線(xiàn)反映為幅值較明顯的雙峰狀，3-1號(hào)煤層各曲線(xiàn)反映不太明顯的單峰狀，3號(hào)煤層的各曲線(xiàn)幅值較1號(hào)煤層大，煤層厚度也較厚，是對(duì)比這3層煤的有力標(biāo)志。

4、6、8號(hào)煤層：4號(hào)煤層側(cè)向電阻率曲線(xiàn)和伽馬伽馬曲線(xiàn)反映為幅值較明顯的雙峰狀，6號(hào)煤層和8號(hào)對(duì)應(yīng)的各曲線(xiàn)反應(yīng)不太明顯的單峰狀。

12、14、15號(hào)煤層：12號(hào)煤層和15號(hào)煤層各曲線(xiàn)均表現(xiàn)為明顯的雙峰狀，煤層側(cè)向電阻率曲線(xiàn)呈“山”形。14號(hào)煤層側(cè)向電阻率曲線(xiàn)和伽馬伽馬曲線(xiàn)反映為幅值較明顯的單峰狀，14號(hào)煤層的各曲線(xiàn)幅值較12號(hào)、15號(hào)煤層大，煤層厚度也較厚，是對(duì)比這3層煤的有力標(biāo)志。

17號(hào)煤層：17號(hào)煤層各曲線(xiàn)均表現(xiàn)為明顯的多峰狀，曲線(xiàn)呈“山”形。煤層厚度也較厚，是對(duì)比這層煤的有力標(biāo)志。

18、20號(hào)煤層：18號(hào)煤層各曲線(xiàn)均表現(xiàn)為幅值中等的寬箱狀，煤層厚度穩(wěn)定在3m左右，與下部一層煤線(xiàn)形成雙峰狀，山字形，是對(duì)比18號(hào)層煤的有力標(biāo)志；20號(hào)煤層各曲線(xiàn)均表現(xiàn)為幅值上大下小、幅寬上寬下窄的雙峰狀，煤層側(cè)向電阻率曲線(xiàn)呈“山”形。

22、23、24號(hào)煤層：22、23、24號(hào)煤層各曲線(xiàn)均表現(xiàn)為幅值不明顯的單峰狀，22號(hào)煤的自然伽馬曲線(xiàn)較其他煤層異常增大，是對(duì)比這3層煤的明顯標(biāo)志。

3.4 煤層對(duì)比的可靠程度

根據(jù)標(biāo)志層特征、煤層間距及測(cè)井物性特征，對(duì)礦區(qū)內(nèi)煤層進(jìn)行了系統(tǒng)對(duì)比，其可靠程度敘述如下：

1號(hào)煤層：主要以與宣威組頂部標(biāo)志層B1和煤層的厚度、結(jié)構(gòu)及煤層組合關(guān)系作為對(duì)比依據(jù)，該煤層對(duì)比可靠。

3號(hào)煤層：位于標(biāo)志層B2之下，煤層結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，多為單一結(jié)構(gòu)煤層，厚度變化不大，全區(qū)可采，距1號(hào)煤層間距較穩(wěn)定，對(duì)比可靠。

3-1號(hào)煤層：位于3號(hào)煤層之下，主要與3號(hào)煤層間距作為對(duì)比依據(jù)，層間距穩(wěn)定，該煤層對(duì)比可靠。

4號(hào)煤層：位于3號(hào)煤層之下，煤層結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，一般含1～3層夾矸，層位穩(wěn)定，煤層厚度變化不大，全區(qū)可采，距3號(hào)煤層間距較穩(wěn)定，對(duì)比可靠。

6號(hào)煤層：位于4號(hào)煤層之下，煤層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，多為單一結(jié)構(gòu)煤層，厚度較薄，距4號(hào)煤層間距較穩(wěn)定，對(duì)比較可靠。

8號(hào)煤層：位于6號(hào)煤層之下，煤層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，多為單一結(jié)構(gòu)煤層，厚度較薄，距6號(hào)煤層間距較穩(wěn)定，對(duì)比較可靠。

12號(hào)煤層：位于8號(hào)煤層之下，為該區(qū)B3標(biāo)志層，煤層結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，含0～2層夾矸，曲線(xiàn)均表現(xiàn)為明顯的雙峰狀，煤層側(cè)向電阻率曲線(xiàn)呈“山”形，對(duì)比可靠。

14號(hào)煤層：位于標(biāo)志層B3之下，煤層結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，含0～2層夾矸，側(cè)向電阻率曲線(xiàn)和伽馬伽馬曲線(xiàn)反映為幅值較明顯的單峰狀，對(duì)比可靠。

15號(hào)煤層：位于14號(hào)煤之下，主要與14號(hào)煤層間距作為對(duì)比依據(jù)，該煤層對(duì)比較可靠。

15-1號(hào)煤層：位于15號(hào)煤之下，主要與15號(hào)煤層間距作為對(duì)比依據(jù)，該煤層對(duì)比較可靠。

16-2號(hào)煤層：位于17號(hào)煤之上，主要與17號(hào)煤層間距作為對(duì)比依據(jù)，該煤層對(duì)比較可靠。

17號(hào)煤層：各曲線(xiàn)均表現(xiàn)為明顯的多峰狀，曲線(xiàn)呈“山”形。煤層厚度較厚且變化大，該區(qū)唯一一層粉末狀?yuàn)A碎塊狀煤層，為該區(qū)的標(biāo)志層B4，對(duì)比可靠。

18號(hào)煤層：位于標(biāo)志層B4之下，距標(biāo)志層B4層間距較穩(wěn)定，各曲線(xiàn)均表現(xiàn)為幅值中等的寬箱狀，煤層厚度穩(wěn)定在3m左右，對(duì)比可靠。

20號(hào)煤層：位于18號(hào)煤層之下，主要與18號(hào)煤層間距作為對(duì)比依據(jù)，該煤層對(duì)比較可靠。

22號(hào)煤層：位于20號(hào)煤層之下，曲線(xiàn)表現(xiàn)為幅值不明顯的單峰狀，自然伽馬曲線(xiàn)較其他煤層異常增大，該煤層對(duì)比可靠。

23號(hào)煤層：位于22號(hào)煤層之下，主要與22號(hào)煤層間距作為對(duì)比依據(jù)，層間距穩(wěn)定，該煤層對(duì)比可靠。

24號(hào)煤層：位于23號(hào)煤層之下，主要與23號(hào)煤層間距作為對(duì)比依據(jù)，該煤層對(duì)比較可靠。

綜上所述，礦區(qū)可采煤層1、3、3-1、4、12、14、17、18、22、23號(hào)煤層對(duì)比可靠；6、8、15、15-1、16-2、20、24號(hào)煤層對(duì)比較可靠。

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