武廣
摘要:通過石臺煤礦5 煤層的厚度、分布、煤巖及煤質(zhì)等特征的研究,淺析總結(jié)了淮北閘河煤田石臺煤礦5 煤層的賦存規(guī)律,并結(jié)合該區(qū)二疊紀(jì)時(shí)沉積環(huán)境的演化歷史,對5 煤的形成過程及特征進(jìn)行了一定的分析與探討。
關(guān)鍵詞:二疊紀(jì);煤層;沉積環(huán)境
1.??? 引言
淮北閘河煤田位于安徽省北部華北地臺東南緣,面積約250Km2,含煤地層總厚大于1300m,石炭、二疊系含煤巖系中含煤24~32層,其中山西組和下石盒子組為主要含煤段,二疊紀(jì)時(shí)為以河流作用為主的建設(shè)性河控淺水三角洲沉積環(huán)境。
2.??? 礦井概述
石臺煤礦位于閘河煤田中部,距安徽省淮北市約15km,于1976年 2
月1 日正式投產(chǎn),礦井設(shè)計(jì)能力為60萬噸/年,距今已開采44年。石臺煤礦南北長約3.3~7.5km,東西寬約2.0~4.9km,面積18.44km2,南鄰淮北雙龍礦業(yè)有限責(zé)任公司、西接岱河煤礦和房莊煤礦,東接金石公司煤礦,北與竇莊煤礦相鄰。本礦有3、5、6等 3層可采煤層,開采深度:-45~-800m標(biāo)高。
3.??? 煤層層位、特征、厚度
3.1? 、3煤層
該煤層為礦井內(nèi)主要可采煤層,位于下石盒子組下部,(K2)鋁質(zhì)泥巖之上25~35m,一般30m左右,煤層厚0~7.72m,平均煤厚3.12m,煤層結(jié)構(gòu)復(fù)雜,含0~3層夾矸,厚0.05~1.30m,平均0.15m,為全區(qū)大部可采較穩(wěn)定的中厚煤層。
3.2? 、5煤層
5?煤層位于K2之上13m左右,主要分布于礦井東北部、西南部和東部。煤厚0~3.24m,平均0.37m,煤層結(jié)構(gòu)簡單,頂板為厚層中、細(xì)砂巖或具泥質(zhì)條帶的細(xì)砂巖,底板為泥巖。由于古河流沖刷,使5 煤層變薄或尖滅。屬不穩(wěn)定零星可采之薄煤層。
3.3? 、6煤層
6 煤層位于山西組中部,K1灰?guī)r之上55~65m,一般60m,主要分布于礦井的西南部,其次是礦井北部,煤層厚0~2.38m,平均0.43m,煤層結(jié)構(gòu)簡單,頂板為中厚層的中、細(xì)粒砂巖,底板為具緩波狀層理的條帶狀砂巖。屬不穩(wěn)定零星可采的薄煤層。
4.??? 5煤層沉積環(huán)境分析
淮北閘河煤田為一軸向北北東東復(fù)向斜,在平面上以楊莊地塹和丁里巖體為界,將礦區(qū)分割成北部、中部(朔里、石臺、岱河、雙龍井田)、南部(相城、朱莊、楊莊井田)三個(gè)區(qū)域。
4.1? 周邊礦井5 煤情況對比
雙龍公司5 煤層下距K2層 25m左右,上距4 煤層平均15.1m,平均厚度為2.48m;朱莊煤礦5 煤層位于K2之上15m左右,煤厚平均2.44m;楊莊煤礦5 煤層上距4 煤層平均10m,下距6 煤平均86m,煤厚平均2.97m;朔里煤礦5 煤層上距4 煤平均8.6m,下距6 煤平均100.6m,煤厚平均2.97m;石臺煤礦5 煤層上距3 煤層平均24m,下距6 煤平均101.2m,煤厚平均0.37m。
從對比可以看出各礦5 煤層層間距基本一致,除石臺之外礦井5 煤層沉積正常,均為主要可采煤層,石臺5 煤層沉積環(huán)境較差,造成5 煤層厚度變化較大。
4.2? 本礦井5 煤層層間距對比
5煤層主要分布于礦井東北部、西南部和東部,石臺煤礦淺部至-550m,距3 煤層層間距4.92~28m,平均24m,從-550m至深部逐漸減小,局部與3 煤層合并,此現(xiàn)象在Ⅲ2采區(qū)較為明顯,在Ⅲ2采區(qū)-600m以下為3、5煤層沉積合并區(qū)(詳見圖5-1、5-2、5-3)。
4.3? 5煤層頂?shù)装鍘r性特征
5煤層頂板為厚層狀中粒、細(xì)粒砂巖,波狀或脈狀層理,平均厚10.0m;局部具泥質(zhì)條帶的細(xì)砂巖,底板為泥巖,平均厚6.2m。實(shí)揭古河流沖刷帶巖性為灰白色粗粒砂巖,分選性、磨圓度較差。
4.4? 沉積構(gòu)造
5煤層頂板砂巖,波狀或脈狀層理,具由強(qiáng)水動力條件和靜水條件交替變化的三角洲前緣的沉積特征,在垂直層序上由下向上逐漸變細(xì),反映了水動力條件總體較弱,屬三角洲平原上盆地充填沉積。
4.5? 沉積環(huán)境分析
從大的區(qū)域來說閘河煤田以早二疊世晚期為主要聚煤期,以河流作用為主的建設(shè)性河控淺水三角洲沉積環(huán)境。閘河煤田周邊山體均為石灰?guī)r,顯示前期為深海沉積環(huán)境,煤系地層中普遍存在的高嶺土(K2),是酸性介質(zhì)條件下三角洲平原上盆地沉積物,它代表了較大規(guī)模的海退過程。通過對周邊礦井和石臺煤礦的地層對比分析,石臺煤礦5 煤層在沉積時(shí)為濱海相的三角洲前緣沉積環(huán)境,而朔里、朱莊、雙龍、楊莊等為三角洲盆地沉積環(huán)境。隨后在3 煤層的聚煤期地層沉降加快變成三角洲盆地沉積環(huán)境。
參考文獻(xiàn):
[1]?? 劉文中.淮北閘河礦區(qū)二疊系含煤地層沉積環(huán)境分析.中國煤田地質(zhì),1996年第3 期
[2]?? 吳文金.淮北閘河礦區(qū)二疊系煤層特征的研究.北京地質(zhì),2000年第2 期