貴州省修文縣楊家溝礦區(qū)煤層特征及資源潛力評價

孟勇 韋彩寧 任云龍

摘要：楊家溝礦區(qū)大地構(gòu)造位置處于揚子準地臺黔北臺隆遵義斷拱與貴陽復雜構(gòu)造變形區(qū)交接的畢節(jié)北東向構(gòu)造變形區(qū)內(nèi)，區(qū)內(nèi)主要構(gòu)造形態(tài)斷層呈北北東向，褶皺的主要形態(tài)為東西向。礦區(qū)及附近出露地層有二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M、長興（大隆）組，三疊系下統(tǒng)夜郎組、茅草鋪組。主要含煤地層為龍?zhí)督M，可采煤層為K1、K2、K3煤層，可采煤層賦存于煤系地層中下部。煤系地層很少受F1斷層影響，煤系地層沿走向傾向的產(chǎn)狀變化不大，礦區(qū)求獲的煤炭333+334？資源量總計6251萬噸。研究結(jié)果對以后的地質(zhì)勘查與開采提供可靠的數(shù)據(jù)。

關鍵詞：修文縣；楊家溝礦區(qū)；煤層特征；地質(zhì)特征；資源潛力評價

1.地層

礦區(qū)及附近出露地層有二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M、長興（大?。┙M、中統(tǒng)茅口組，三疊系下統(tǒng)夜郎組、茅草鋪組，第四系，各組段地層巖性特征由新至老分述如下：

1.1第四系

第四系的分布主要根據(jù)各組地層分布，其一為龍?zhí)督M地層里的泥巖、粘土風化形成第四系，沿長興組形成的陡坎往外推；其二為夜郎組第一段底部的泥巖，容易風化，風化過后為黃綠色耕植土，含碎石渣。其余地段第四系零星分布，厚度在0m～15m。

1.2三疊系

主要為三疊系下統(tǒng)茅草鋪組、夜郎組。整合于下伏二疊系地層之上。

（1）三疊系下統(tǒng)茅草鋪組

為灰、灰白色薄～中層狀泥晶灰?guī)r夾白云質(zhì)灰?guī)r、灰?guī)r。上部為泥灰?guī)r及淺灰色、肉紅色中至厚層狀白云巖、白云質(zhì)灰?guī)r，頂部見溶塌角礫狀白云巖。厚度大于55m。

（2）三疊系下統(tǒng)夜郎組

整合于下伏二疊系地層之上，區(qū)內(nèi)可分為三段：

第三段：紫紅色薄層狀鈣質(zhì)頁巖偶夾砂巖，厚74.07m～ 84.08m。

第二段：淺灰色中厚層夾薄層泥晶灰?guī)r、碎屑灰?guī)r，隱晶、微晶質(zhì)結(jié)構(gòu)，具縫合線構(gòu)造，中上部夾鮞粒灰?guī)r。厚297.60m～323.23m。

第一段：灰綠色泥質(zhì)粉砂巖、泥巖，時夾泥灰?guī)r透鏡體。夾少量灰色薄層泥晶灰?guī)r為，厚5.10m～11.53m。

1.3二疊系

呈寬條帶狀出露于礦區(qū)之外的東南部，按地層時代從新至老劃分為二疊上統(tǒng)大隆組、長興組、龍?zhí)督M及中統(tǒng)茅口組。由于大隆組在本礦區(qū)及附近出露很?。?.68cm～ 15.28cm），很難填出它的界線，故把它與長興組合并。

（1）二疊上統(tǒng)長興（大?。┙M

上部位淺綠色蒙脫石泥巖，下部為灰至深灰色薄至中厚層狀含燧石結(jié)核、局部夾深灰色粉砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖及。厚10m～44.18m。

（2）二疊上統(tǒng)龍?zhí)督M

為一套海陸交互相沉積煤系地層，主要由灰、深灰、黃灰、黃褐色砂巖、粉砂質(zhì)泥巖、燧石灰?guī)r及煤層組成。中夾灰?guī)r，巖性及厚度不穩(wěn)定，厚122.62m～172.35m，含煤3層～ 9層，可采煤層3層。位于龍?zhí)督M中下部。與下伏地層呈假整合接觸。

（3）二疊系中統(tǒng)茅口組

假整合于龍?zhí)督M含煤地層之下，礦區(qū)內(nèi)該地層未見底，鉆探揭露厚度10m～50m，根據(jù)區(qū)域地層資料，該組厚113m～ 260m。中下部為淺灰色厚層狀細晶灰?guī)r，含少量燧石結(jié)核，含蜓類、腕足類動物化石。

2.構(gòu)造

礦區(qū)大地構(gòu)造處于揚子準地臺的黔北臺隆，區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造為東西向北東向?qū)捑忨薨櫈橹鳌５V區(qū)褶皺構(gòu)造不發(fā)育。斷裂構(gòu)造發(fā)育有北東向的F1斷層，為店子場-討瓦斷層北東段?，F(xiàn)就區(qū)內(nèi)主要構(gòu)造與礦化關系敘述如下：

礦區(qū)位于老熊坡-化起復式背斜南翼，區(qū)內(nèi)褶皺不發(fā)育，斷層發(fā)育有F1，該斷層為店子場-討瓦斷層北東段，傾向80°～120°，傾角45°，自礦區(qū)北西角附近的焦家坪北東面以近30°走向進入礦區(qū)，從猴子坡處出礦區(qū)，斷層性質(zhì)為逆斷層。斷層面清晰，其上常見3m～5m厚之斷層泥；斷層破碎帶寬0.90m～1.70m，主要由斷層角礫巖組成，角礫成分主要為白云石和重晶石，局部見黃鐵礦化。通過山地工程對斷層F1揭露控制，發(fā)現(xiàn)可供開發(fā)利用的煤炭資源。礦區(qū)內(nèi)煤系地層很少受F1斷層影響，煤系地層沿走向傾向的產(chǎn)狀變化不大。但通過鉆孔的施工發(fā)現(xiàn)，ZK001、ZK401及ZK801附近的煤系地層上部均出現(xiàn)隱伏的斷層構(gòu)造，造成煤系地層上部出現(xiàn)地層缺失。本區(qū)地層主體向南東傾，傾向110°～140°，地層相對平均傾角3°～15°?？傮w而言，本區(qū)構(gòu)造復雜程度中等。

3.煤層

3.1含煤性

礦區(qū)內(nèi)主要含煤地層為龍?zhí)督M，含煤層3層～5層，已編號煤層3層，含煤總厚5.25m～10.12m，平均8.13m，含煤系數(shù)為0.044。含可采煤層3層，煤層總厚3.28m～4.67m，平均3.79m?？刹擅簩影l(fā)育特征見表1。

3.2可采煤層

煤礦區(qū)內(nèi)含可采煤層3層（K1、K2、K3），現(xiàn)將各可采煤層分述如下：

（1）K1煤層：上距長興組平均113m，煤層厚0.82m～ 3.61m，平均厚1.75m，頂板一般為泥質(zhì)粉砂巖；底板一般為炭質(zhì)泥巖，厚度大于10m；其次為泥質(zhì)粉砂巖，一般不含夾矸。直接底板為泥質(zhì)粉砂巖，厚3m～5m，其下為3m～5m灰?guī)r。屬結(jié)構(gòu)簡單煤層，傾角平均為8°，全區(qū)可采。

（2）K2煤層：上距K1煤層平均24.57m，直接頂板為深灰色薄層狀炭質(zhì)頁巖，厚度6m～8m。直接底板為炭質(zhì)頁巖，厚2m～8m；無夾矸。據(jù)鉆孔ZK001、ZK401、ZK403，煤層厚度0m～3.25m，平均煤厚1.31m，煤層構(gòu)造簡單，傾角平均為8°，大部分可采。

（3）K3煤層：上距K2煤層平均24.58m，直接頂板為炭質(zhì)泥巖；下距茅口組平均3m，直接底板為粘土巖。據(jù)鉆孔ZK001、ZK401、ZK403、ZK801，煤層厚度較穩(wěn)定，平均煤厚2.44m，煤層構(gòu)造簡單，傾角平均為8°，全區(qū)可采，該層煤含一層夾矸，厚0.25m～0.35m。

3.3巖煤層對比

根據(jù)礦區(qū)含煤地層特征，煤層對比采用“地層地質(zhì)組合”及“測井曲線特征對比法”綜合。對比過程中用各種方法相互驗證，使煤層對比結(jié)果更加準確可靠。

礦區(qū)內(nèi)可采煤層賦存于煤系地層中下部，從其賦存層位、自身特征、煤層間距以及測井曲線特征，各煤層對比的可靠性較高。

Ⅰ標志層：龍?zhí)督M底部有一層1.10m～2.70m的灰白色鋁土質(zhì)粘土巖，可作為龍?zhí)督M和下伏茅口組分界線。

Ⅱ標志層：長興組厚平均厚17m，為灰色，深灰色薄層狀含燧石結(jié)核灰?guī)r，間夾硅質(zhì)巖，可見泥質(zhì)條帶。區(qū)易于識別，是確定龍?zhí)督M與上覆長興組的標志。

3.4煤質(zhì)

物理性質(zhì)：K1、K2、K3煤層以半亮色無煙煤為主，煤層黑色，呈塊狀、條痕呈褐色，玻璃光澤、內(nèi)生裂隙發(fā)育，具條帶狀結(jié)構(gòu)，層狀構(gòu)造。斷口以參差狀為主。

煤巖類型：全區(qū)各煤層多以亮煤、暗煤為主，煤巖類型主要為半亮型、半暗型，半暗～半亮型次之，少量暗淡型。

煤類：根據(jù)《中國煤炭分類國家標準（GB5751～86）》，區(qū)內(nèi)可采煤層浮煤干燥無灰基揮發(fā)分含量介于6.64%～ 11.95%，多數(shù)采樣點﹤10%，由此確定本區(qū)各煤層的煤類主要為無煙煤三號（WY3）。

4.資源潛力評價

4.1資源儲量估算范圍、對象

本次勘查類型為普查，資源儲量估算范圍：貴州省修文縣六桶鄉(xiāng)楊家溝礦區(qū)面積8.27km2。以F1斷層風氧化帶（斷層延伸方向50m）投影至地表到礦區(qū)邊界界為資源/儲量估算范圍。估算深度自+400m～+700m標高，垂深300m。參加資源儲量估算的煤層為K1、K2、K3煤層。

4.2資源儲量估算方法選擇依據(jù)

資源儲量估算方法，依據(jù)《煤、泥炭地質(zhì)勘查規(guī)范》（DZ/ T0215-2002）執(zhí)行。采用煤層底板等高線地質(zhì)塊段法進行資源量估算。計算公式：

4.3資源量估算參數(shù)的確定

4.3.1算量煤層厚度利用原則及質(zhì)量

（1）塊段周圍工程點及塊段內(nèi)工程點煤層厚度大于或等于0.70m，且各工程點煤層綜合驗收質(zhì)量必須為合格或合格以上。

（2）厚度異常點：在塊段內(nèi)厚度受構(gòu)造影響產(chǎn)生厚度陡然變大或變薄的異常點，用塊段內(nèi)其他見煤點的平均厚度值替代該點厚度值，該厚度異常點厚度不參加該塊段資源量估算。

（3）不可采點：對尖滅點采用中點插值法求得“0”點邊界線，圈定尖滅區(qū)；最低可采厚度邊界線用內(nèi)插法求得，圈出不可采區(qū)；參加資源量估算時，不可采點采用厚度用井內(nèi)可采厚度下限0.80m替代。

（4）采用厚度

①煤層中單層厚度小于0.05m的夾矸，在全層灰分<40%的前提下與煤分層合并計算。

②夾矸厚度小于煤層的最低可采厚度（0.80m），且煤分層厚度均等于或大于夾矸厚度時，將煤分層厚度相加，作為采用厚度。

③結(jié)構(gòu)復雜煤層和無法進行煤分層對比的煤層，當夾矸總厚度不大于煤分層總厚度的1/2時，以各煤分層的總厚度作煤層的采用厚度。

④勘查區(qū)內(nèi)煤層傾角均小于15°，根據(jù)《煤、泥炭地質(zhì)勘查規(guī)范》，煤層傾角小于15°時，可以利用煤層的偽厚度和水平投影面積估算資源/儲量。

4.3.2塊段平均厚度

塊段周圍工程點及塊段內(nèi)工程點煤層厚度的算術平均值。

4.3.3視密度

視密度取1.50。

4.3.4塊段面積

塊段投影面積在計算機上用面積命令直接在煤層底板等高線及資源量估算圖上取得。

塊段斜面積將塊段的投影面積除以塊段平均傾角的余弦值而獲得。

4.3.5塊段傾角

在煤層底板等高線及資源量圖上直接量取并結(jié)合剖面圖相應位置量取，將量取的諸傾角取算術平均值為塊段平均傾角。

4.3.6塊段劃分

資源儲量估算塊段劃分，原則上以達到相應控制程度的勘查線、煤層底板等高線或主要構(gòu)造線為邊界。相應的控制程度，是指在相應密度的勘查工程見煤點連線以內(nèi)或在連線之外的1/4～1/2的距離所劃定的全部范圍。

4.3.7資源儲量類型確定條件

M1煤層在礦區(qū)范圍內(nèi)煤層屬較穩(wěn)定型，構(gòu)造復雜程度屬簡單。按《固體礦產(chǎn)資源/儲量分類》（GB/T17766-1999）要求，根據(jù)煤層的工程控制程度將本區(qū)煤炭資源劃分為推斷的內(nèi)蘊經(jīng)濟資源量（333）和預測的資源量334？兩類。

333類：較穩(wěn)定煤層中以2000m線距圈定。該地段的煤層層位、厚度、結(jié)構(gòu)、煤質(zhì)、煤類、煤層產(chǎn)狀已查明，煤層底板等高線已控制，并且查明了無破壞煤層的地質(zhì)構(gòu)造，經(jīng)濟意義為內(nèi)蘊經(jīng)濟的。

334？類：達不到上述（333）可靠程度的，核定為334？類。

4.4資源量估算結(jié)果

礦區(qū)求獲的煤炭333+334？資源量總計6251萬噸，333資源量總計1116萬噸；334？資源量總計5135萬噸，333資源量占總資源量的17.85%。各煤層所估算資源量如下：K1煤層333資源量為444萬噸，334？資源量為1705萬噸；K2煤層333資源量為58萬噸，334？資源量為1066萬噸；K3煤層333資源量為614萬噸，334？資源量為2364萬噸。具有較好的經(jīng)濟價值。

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