萍鄉(xiāng)市安源煤礦煤層特征及煤巖層對比研究

曹 倩

（江西省煤田地質(zhì)勘察研究院，江西 南昌 330001）

安源煤礦位于萍鄉(xiāng)市南東120°方位，直距6 km，屬安源區(qū)安源鎮(zhèn)管轄，隸屬江西煤業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司，生產(chǎn)規(guī)模為0.78 Mt/a。 于1898年建井，1906年投產(chǎn)，是當(dāng)時(shí)中國十大廠礦之一[1]。劃分為一水平+150 m、二水平+0 m、三水平-150 m、四水平-300 m等四個(gè)水平。 通過對該礦深部-300～-450 m擴(kuò)深資源儲(chǔ)量核實(shí)工作， 發(fā)現(xiàn)RF2主滑面下伏系統(tǒng)賦存有大量煤炭資源， 且擴(kuò)深區(qū)以深具備較好賦煤條件，資源前景良好[2]。 但由于深部地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，煤層形態(tài)及厚度不穩(wěn)定，變化大，導(dǎo)致深部煤層識(shí)別、劃分困難[3]，因此需要對安源煤礦的地質(zhì)特征、煤層特征進(jìn)行分析，提出可靠的煤層對比方法，為煤礦開采和礦區(qū)深部煤炭資源勘查提供理論依據(jù)[4]。

1 地質(zhì)概況

安源煤礦位于萍樂凹陷帶西南部的一個(gè)沉積盆地。 區(qū)域褶皺、斷裂較發(fā)育，控制著安源煤系的沉積和變化。 安源井田煤系是在印支運(yùn)動(dòng)主幕形成的褶皺基底上沉積的，煤系的沉積與展布方向主要受新華夏構(gòu)造體系的控制。 礦區(qū)的基本構(gòu)造形態(tài)為一較開闊不對稱的向斜，軸部被RF2斷層所截，分成南北兩翼。

圖1 安源煤礦地質(zhì)簡圖

安源煤礦出露地層有二疊系下統(tǒng)茅口組、三疊系下統(tǒng)大冶組、三疊系上統(tǒng)安源組、白堊系上統(tǒng)南雄組、第四系。 其中安源組為區(qū)內(nèi)含煤地層，地層總厚度平均710 m。 按其巖性組合及含煤情況，自上而下分三丘田段，三家沖段及紫家沖段。 三丘田段稱上煤組；三家沖段分為上、中、下三個(gè)亞段，其中下亞段原稱天子山亞段，該段不含煤。 紫家沖段分二個(gè)亞段，上亞段原稱紫家沖段，又稱下煤組，下亞段原稱底部礫巖。

2 含煤地層及煤層特征

2.1 含煤地層

本區(qū)煤系為安源組，含煤性較好，為主要開采對象.但含煤性、煤層編號(hào)在向斜兩翼不一致，向斜南翼含煤5 層，其中下煤組可采煤層3 層，上煤組可采煤層2 層，南翼下煤組為紫家沖段，含可采煤層系數(shù)2.80%；北翼下煤組可采4 層。

2.2 煤層特征

（1）南翼上煤組煤層

①三煤層：厚度1.15～7.50 m，平均2.52 m，煤層結(jié)構(gòu)極復(fù)雜。 全區(qū)可采，不穩(wěn)定煤層。

②四煤層：厚度1.22～9.50 m，平均4.05 m，煤層結(jié)構(gòu)極復(fù)雜。 全區(qū)可采，不穩(wěn)定煤層。

（2）南翼下煤組煤層

①硯子槽煤層：層位較穩(wěn)定，厚0.60～1.97 m，平均1.12 m，全區(qū)大部可采，較穩(wěn)定煤層。 煤層結(jié)構(gòu)復(fù)雜，與硬子槽煤層間距一般25 m。

②硬子槽煤層：層位較穩(wěn)定，全層厚0.6～1.94 m，一般厚1.20 m，全區(qū)基本可采，為較穩(wěn)定煤層。煤層結(jié)構(gòu)較簡單。與大槽煤層間距26～69 m，平均42 m。

③大槽煤層：層位穩(wěn)定，厚1.57～6.80 m，一般3.85 m，全區(qū)可采的厚煤層，為較穩(wěn)定煤層。煤層結(jié)構(gòu)復(fù)雜。

（3）北翼下煤組煤層

①列皮槽：厚度0.60～2.35 m，平均0.91 m，煤層結(jié)構(gòu)復(fù)雜。 局部可采的不穩(wěn)定煤層。

②一號(hào)大槽： 厚度為0.60～2.54 m， 平均為1.02 m，結(jié)構(gòu)較簡單。 為大部可采的較穩(wěn)定煤層。

③二號(hào)大槽：厚度0.60～1.38 m，平均0.88 m。為局部可采的不穩(wěn)定煤層。

④四頁槽：厚度為0.80～1.48 m，平均厚度為1.12 m。 較穩(wěn)定煤層，結(jié)構(gòu)較簡單，全區(qū)可采。

表1 安源煤礦可采煤層特征

3 煤巖層對比

采用標(biāo)志層、煤層間距、煤層特征、古生物特征等進(jìn)行綜合對比。

3.1 標(biāo)志層

（1）天子山亞段砂巖：為一套灰白色細(xì)至中粒砂巖，底部相變?yōu)榇至Ｉ皫r或薄層細(xì)礫巖。 硅質(zhì)膠結(jié)，局部含有鈣質(zhì)，產(chǎn)碳化莖及瓣鰓類化石。 厚度10～70 m。本層砂巖巖性特征明顯，層位穩(wěn)定，全區(qū)普遍發(fā)育，是三家沖段下亞段良好的標(biāo)志層。

（2）硬子槽煤層底板砂巖：灰白色中厚層狀細(xì)至中粒砂巖。 主要成分為石英，次為暗色礦物，硅質(zhì)或泥硅質(zhì)膠結(jié)，波狀層理，含黃鐵礦結(jié)核。 厚度一般14 m左右，沿走向和傾向均較穩(wěn)定。 多為硬子槽煤層的直接底板，可作對比的輔助標(biāo)志，用以確定硬子槽煤層。

（3）大槽煤層頂板泥巖：灰黑色薄層狀泥巖。 間夾1～3 層粉砂巖或細(xì)砂巖。 泥巖致密均一，夾較多的鏡煤條帶和粉砂質(zhì)、砂質(zhì)條帶，含菱鐵礦和黃鐵礦結(jié)核，產(chǎn)豐富的植物葉片化石。 厚度變化大，一般為32 m。 可用它來確定大槽煤層。

（4）大槽、麻姑槽之間的砂巖：灰白色砂巖，間夾粉砂巖，局部相變?yōu)樯暗[巖。 砂巖成分以石英為主，次為暗色礦物及白云母，顯波狀層理或斜層理，含黃鐵礦結(jié)核，厚度一般6 m左右。 多為麻姑槽煤層的頂板。 用該層砂巖作為劃分大槽煤層與麻姑槽煤層的輔助標(biāo)志。

（5）紫家沖段底部礫巖：以礫石成分含灰色灰?guī)r、灰綠色千枚巖為主要特征，容易識(shí)別，且全區(qū)發(fā)育，是良好的標(biāo)志之一。

3.2 煤層間距

下煤組各主要煤層的間距，基本上是比較穩(wěn)定的，可用以進(jìn)行煤層對比。 硯子槽煤層下距硬子槽煤層19～36 m，一般25 m左右。硬子槽煤層下距大槽煤層26～69 m，平均42 m。大槽煤層下距麻姑槽煤層3～12 m，一般6 m左右。且硯子槽煤層與硬子槽煤層和大槽煤層與麻姑槽煤層的間距較小，硬子槽煤層與大槽層間距則較大。

3.3 煤層特征

硯子槽、硬子槽、麻菇槽，厚度均較小，含1～3層夾矸，夾矸多為炭質(zhì)泥巖，而大槽煤層厚度大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，夾矸多，且煤層夾矸多為細(xì)粒砂巖和粉砂巖。 這些特點(diǎn)，可以作為輔助標(biāo)志，用以區(qū)分大槽煤層與其它煤層。

3.4 古生物特征

大槽煤層頂板之泥巖和麻姑槽底板之板狀泥巖，均富產(chǎn)完整的植物葉片化石，為兩個(gè)植物化石富集帶。 生物擾動(dòng)現(xiàn)象及底棲動(dòng)物通道，均發(fā)育在麻姑槽煤層以上。

4 結(jié)語與建議

安源煤礦深部資源前景良好， 但地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，煤層形態(tài)及厚度不穩(wěn)定，變化大。 本次通過對安源煤礦的地質(zhì)特征、煤層特征進(jìn)行分析，應(yīng)用多種煤、巖層對比方法，保證了對比的可靠性。 為煤礦開采和礦區(qū)深部煤炭資源勘查，準(zhǔn)確估算煤炭資源量提供了較為可靠的依據(jù)。