鹤煤九矿煤岩层对比简析

2013年第2期中州煤炭.总第206期鹤煤九矿煤岩层对比简析陈登峰(焦作神龙水文地质工程有限公司鹤壁分公司,河南鹤壁458000)摘要:运用标志层法、层间距法、煤质特征分析法和物性曲线等方法对鹤煤九矿的主要含煤层段石炭系、二叠系山西组及上下石盒子组的地层层序、煤田地质构造、煤层厚度变化、煤层赋存规律进行了系统划分和对比，准确确定了主要可采煤层二,煤层与主要标志层之间的关系,可以用于指导煤矿生产。关键词:煤岩层对比;标志层;物性特征;测井曲线中图分类号:P631.3 .文献标志码:B文章编号:1003 -0506(2013)02 - 0034 -03鹤煤九矿位于鹤壁煤田的北部,总体为地层走主要煤层、标志层层间距较稳定,表1为煤层与向北北西一近南北向、倾向近90°的单斜构造,地层标志层、标志层与标志层之间的平均距离。根据主倾角平缓,局部较陡,为5° ~35° ,沿走向具明显波要煤层、标志层层间距能有效进行煤岩层对比“6)。状起伏,可形成小型褶皱,在较大的断层之间及旁侧表1主要标志层、煤层层间距尤为明显。矿区的含煤地层为本溪组、太原组、山西标志层s,组、下石盒子组和上石盒子组,分10个含煤组段,含S。h 267. 96煤地层总厚825.72 m,含煤16层,煤层总厚11. 20S、 289.20 16.59m,含煤系数1.34% ,太原组一|一2煤,山西组的325.96 53. 3511.91二煤为可采煤层,可采煤层厚9.80 m,可采含煤系，340.25 67.64 26. 20 6. 90S。 352.27 79.66 31.20 11.90 5.00数为1.17%。Lg 383.72 111.11 62.65 43.35 36.45 21.91鹤煤九矿煤层赋存于山西组下部和太原组底L 472.13 199.52 151.06 131.76 124.86 110.32 85.10部,煤层较为集中。此次煤岩层对比采用标志层、层间距、物性特征、煤岩层组合特征和煤质特征等对比3主要煤层、标志层物性特征方法,并进行了煤组.段划分和煤层综合对比。鹤煤九矿煤、岩层物性差异明显,不同煤、岩层.1矿区地层概况.的视电阻率、自然伽马人工伽马和自然电位等物性根据华北石炭.二叠系地层区划,鹤煤九矿属华参数和测井曲线组合形态均不同,是煤岩层对比的北地层区太行山小区,发育震旦系,寒武系,奥陶系重要依据之一。中、下统,石炭系上统,二叠系,新近系和第四系"。3.1太原组其中石炭系、二叠系为主要含煤地层[231。(1)从本溪组顶至L石灰岩顶,由灰一深灰色2主要标志层、煤层特征及其间距对比石灰岩、灰黑一黑色泥岩、砂质泥岩和煤层组成。含石灰岩4层(L,-L,),其中Lr石灰岩厚度大且稳.主要标志层有: L2石灰岩、L,石灰岩、北岔沟砂定,呈灰色、半晶质结构,含燧石团块,产蜓类、腕足岩(S。)、大占砂岩(S。)、香炭砂岩(S,)、砂锅窑砂岩类等动物化石;视电阻率曲线上异常挺拔直立、寬大.(S.)、田家沟砂岩(S,)。辅助标志层有本溪组铝土圆滑幅值在200 ~400,人工伽马和自然伽马幅值质泥岩、小紫泥岩、大紫泥岩。各标志层特征明显，特低(图1),易于区别,下压一，煤层,为勘探区内- -层位稳定，易于对比;二煤厚度较大,普遍发育,其良好标志层。本身就是一个良好的标志层。(2)从L石灰岩顶至L,石灰岩底,由深灰色中细粒砂岩、砂质泥岁切盟色湿岩蔺艮灰岩和煤组收稿日期:2012-11-03成。以碎屑岩中国煤煤化气，L.),均较作者简介:陈登峰(1982- -),男.河南周口人,助理工程师,2009年毕稳定,L,、L。石DHCNMH瓜粒砂岩(俗称业于吉林大学,现从事煤田地质与勘查工作。“胡石砂岩”),厚度变化较大。石灰岩下发育4层,34●.2013年第2期陈登峰:鹤煤九矿煤岩层对比简析总第206期煤(一;--i一,) ,均不可采。3.3 下石盒子组下石盒子组下起砂锅窑砂岩底,上止于田家沟, 视电阻率 自然伽马.人工伽马.砂岩底,与下伏山西组呈整合接触。底部砂锅窑砂之岩(S。)为灰白色中细粒砂岩,含黑色泥质包裹体,具底砾岩和冲蚀面;视电阻率曲线陡直、幅度中等,人工伽马和自然伽马曲线为中一中低幅值(图4),为主要标志层之一。中下部为灰白色铝土质泥岩(俗称“大紫泥岩”)、紫斑泥岩及深灰色泥岩,含大围1太原组L石灰岩曲线形态量菱铁质鲕粒,为重要标志层之一。(3)从L石灰岩底至L,石灰岩顶,由L、Lq、Lg .视电阻率自然伽马人工伽马三层石灰岩和灰黑色泥岩、深灰色砂质泥岩、中细粒砂岩、薄层状菱铁质泥岩和薄煤组成。其中Lg石灰岩较稳定,普遍发育,为灰色隐晶质结构,含燧石结核,产蜓类和腹足类化石;视电阻率曲线宽大挺拔,主人工伽马曲线为一明显的低伽马异常(图2),为一良好标志层。图4砂锅窑砂岩 曲线形态3.4上石盒子组上石盒子组下起田家沟砂岩底,上止于平顶山砂岩底,与下伏下石盒子组为整合接触。主要由暗紫色紫红色、青灰色泥岩、砂质泥岩及灰白色、灰绿色细一粗粒砂岩组成,底部田家沟砂岩(S,)为灰白S色灰绿色中粗粒石英砂岩,具底砾岩,含烟紫色石圄2太原组L石灰岩曲线形态英及泥岩包裹体;视电阻率曲线异常幅度略高,较圆滑,顶、底陡直,人工伽马、自然伽马曲线有明显的低3.2山西组 .密度、低伽马值反映(图5) ,为主要标志层。二煤段下起于北岔沟砂岩底(S.),上止于大占砂岩底,厚20.44 ~44.88 m,平均厚31.12m。底,视电阻率自然伽马.部北岔沟砂岩为浅灰-灰白色中细粒砂岩,含炭质、菱铁质结核和黑色泥岩包裹体,局部夹泥岩,具交错和波状层理,底部具冲蚀面;该层砂岩之上为黑色泥岩、砂质泥岩及二、煤层。二,煤测井曲线以人工伽马幅值最高为特征,是该区进行测井曲线对比的主要标志之一(图3)。视电阻率自然伽马圈5田家沟砂岩曲线形态4煤、岩层组合特征对比煤勘探区内各含煤地层煤、岩层组合特征明显,为煤组划分和烧中国煤化空太原组。太原组为-套海际JHCNMH天岩和煤层,煤图3山西组二:煤层曲线形态层赋存于各灰石心下,石石多川保层顶板,沉积旋●35●.2013年第2期中州煤炭总第206期回明显。煤、岩层组合具明显的3段特征,与其他含处遇此断层,岩层受挤压破碎,裂隙发育,断失Pjsh.煤地层区别较大,易于对比。②山西组。山西组为上部地层约30 m;910-10孔在643.45 m遇断层,岩一套砂岩、砂质泥岩、泥岩和煤层的沉积组合,具较心裂隙发育,断失P，sh 地层约60 m;910-15 孔在明显的4段特征,有别于其他煤组。633. 95 m遇断层,断失Pjx下段地层约30 m;另外有910-03、1302、903-01孔控制,通过煤岩层对比可5煤质对比以查明该断层。二煤与一|和一:煤在煤质特征方面易于区7结语别,即二煤为中灰、特低硫、低磷、高熔灰分煤;-|、一，煤为低-中灰、中高硫、低磷、高熔灰分煤。煤岩层对比是研究含煤地层层序、煤田地质构造、煤层厚度变化、煤层赋存规律的前提,是煤田地.6对比成果评价质勘探工作的主要任务之一。通过标志层法、层间6.1 煤组对比距、物性特征、煤岩层组合特征和煤质特征等对比方煤层主要集中在太原组和山西组。太原组具明法,对鹤煤九矿煤田石炭系、二叠系进行了综合划分显的3段组合特征,上段的Lg灰岩和下段的L2灰岩与对比。由于每一种对比手段只从不同角度反映出为主要标志层。山西组具较明显的4段特征,底部为煤层与各个标志层之间的关系,各有其局限性,在日具波状层理和交错层理的北岔沟砂岩(S。),其上为厚常生产实践中,还需要不断地总结经验,才能更好地度稳定、全区可采的二，煤层;二,煤层之上为富含炭为生产服务。质和白云母片的大占砂岩(S。)与泥岩、砂质泥岩及薄参考文献:煤层组合,大占砂岩厚度大,特征明显,易于辨别;上部为2~3层含炭屑和白云母片的香炭砂岩(S, )与泥.1]张艳萍,杨保健,汪世花.鹤壁矿区煤岩层标志层测井曲线特岩、砂质泥岩组合,组合特征明显,易于区别;顶部为征及综合分析[J].中州煤炭1999(5):1:2.含铝质和菱铁质鲕粒灰-灰白色泥岩、深灰砂质泥岩2] 黄宝祥.地震勘探煤岩层对比方法试验研究[J].徐煤科技，1993(4);15-16.等。各煤组特有标志层、煤岩层组合特征、煤质特征、3] 陈钟惠.华北晚古生代含煤岩系的沉积环境及聚煤规律[M].物性差异等明显,能够很好地进行识别与对比。武汉:中国地质大学出版社, 1993.6.2 构造对比4] 王润怀.下冶找煤区山西组煤、岩层对比[J].焦作工学院学通过煤岩层对比资料分析,可以实现对矿区内报,1995(6) :89.构造的控制。例如:F,断层位于鹤煤九矿中部,属5] 李宝若,温显贵,李贵东.华北石炭二叠系高分辨率层序地层分析[J].地学前缘,999,6(增):8194.于正断层,区内延伸长度2.40 km。走向NE-[6]程昭斌,汤友谊, 曹廷会,等.河南登封煤田马岭山井田山西组NNE,倾向280° ~295° ,倾角70°,落差0~60 m,中.煤岩层对比[J].焦作矿业学院学报,1989(1):41-51.段落差大,向两端逐渐尖灭。910-06 孔在599. 80 m .(责任编辑:刘欢欢)(上接第21页)理工大学,2012.(3)两炮孔同时起爆时效果最好，裂纹在两孔[2]周志强,易建,王波,等. 控制爆破技术研究现状及发展建议[J].四川冶金,2009 ,31(6) :59-64.之间形成了良好的贯通,裂纹面也很平整。(4)三孔模型的光面爆破实验中,炮孔内装满[3]蒲传金,郭学彬,张志呈,等.切缝药包爆破机理分析与试验研究[J].爆破,2006 ,23(1):33-36.水、PVC管径为32mm的装药结构在同药量时(如4] 谢华刚,吴玲丽.切缝药包定向断裂控制爍破研究综述[J].工每孔0.5g),该装药结构所引起的损伤值比较大,但程爆破,2011 ,17(2) :26-30.是,由于其在定向方向具有更好的聚能效果,所以降[5]杨仁树,姜琳琳,杨国梁，等.不耩合定向断裂燦破试验研究低炸药量(如每孔0.35g)时同样能起到较好的爆[J].煤炭科学技术,00<11)11.13.破效果,而此时损伤值是最低的。(青仟编辑:秦爱新)中国煤化工MHCNMH G[1] 唐征.红旗一矿巷道掘进光面爆破技术研究[D].焦作:河南●36..