江 勇

（貴州煤礦地質(zhì)工程咨詢與地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)中心，貴州 貴陽(yáng) 550009）

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的日益發(fā)展，煤炭的需求量逐年增大，大部地區(qū)煤炭供應(yīng)日趨緊張。國(guó)內(nèi)眾多煤礦區(qū)建井開采表明，地勘時(shí)期正確的巖煤層對(duì)比方法有利于煤礦及時(shí)進(jìn)行開采設(shè)計(jì)及開采方法和設(shè)備的調(diào)整，加快煤炭的產(chǎn)出，大大提高煤礦企業(yè)的效益。因此建立正確的巖煤層對(duì)比方法、對(duì)比模式，對(duì)地勘時(shí)期保證煤炭資源地質(zhì)勘查工作順利進(jìn)行，查明煤炭資源的賦存規(guī)律起到至關(guān)重要的作用。

1 地質(zhì)概況及含煤性

勘查區(qū)在區(qū)域上位于揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái)黔南坳陷織金寬緩褶皺區(qū)三塘向斜北西翼，構(gòu)造單元上位于織納煤田織金礦區(qū)西部，交通圖如圖1。區(qū)內(nèi)含煤地層為二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M，煤系厚度大，一般厚約300 m，煤層多，一般40 余層，有編號(hào)的35 層，含煤平均總厚23.10 m，含煤系數(shù)為7.83%，含可采及局部可采煤層10 層，即5-2、5-3、6、6下、7、8、14、16、32、35 號(hào)煤層，可采煤層總厚度7.08～23.57 m，平均15.14 m，可采含煤系數(shù)5.13%。其中6 號(hào)煤全區(qū)可采，位于龍?zhí)督M上部，16 號(hào)煤大部可采，位于龍?zhí)督M中部，32 號(hào)煤局部可采，位于龍?zhí)督M下部。

2 巖煤層對(duì)比方法的選擇

勘查區(qū)因沉積環(huán)境不同，各勘查區(qū)的對(duì)比方法不盡相同，在對(duì)比過程中綜合考慮多種沉積因素，合理選擇對(duì)比方法。本區(qū)地層屬海陸交互相多旋回沉積，故煤層對(duì)比方法選用標(biāo)志層法，輔以層間距法進(jìn)行煤層對(duì)比。在巖性方面，選擇了厚度較穩(wěn)定的灰?guī)r及生物灰?guī)r作標(biāo)志；在測(cè)井方面，主要依據(jù)自然伽馬曲線幅值異常、測(cè)井曲線形態(tài)異常及其他曲線的特殊形態(tài)組合關(guān)系對(duì)比煤層；在煤層自身特征方面，依據(jù)煤層的厚度、結(jié)構(gòu)、煤質(zhì)及煤層組合關(guān)系等對(duì)比煤層。由古生物、測(cè)井曲線形態(tài)及煤層自身特征確定煤層號(hào)，由標(biāo)志層確定煤層層位及空間位置。

圖1 交通圖

2.1 標(biāo)志層

區(qū)內(nèi)龍?zhí)督M為海陸交互相含煤建造，有海相灰?guī)r15 層，灰?guī)r是本區(qū)煤巖層對(duì)比的最重要標(biāo)志。

自上而下有10 層標(biāo)志層，分別為：

B1：長(zhǎng)興大隆組頂部硅質(zhì)巖，一般厚6.20 m，產(chǎn)豐富腕足類動(dòng)物化石，全區(qū)發(fā)育，為進(jìn)入長(zhǎng)興大隆組的主要對(duì)比標(biāo)志。

B2：深灰色燧石灰?guī)r，一般厚3～4 m，沿層面含燧石結(jié)核或透鏡狀。

上B3：龍?zhí)督M上段頂部灰?guī)r，產(chǎn)腕足類動(dòng)物化石，是進(jìn)入龍?zhí)督M的直接標(biāo)志。

下B3：龍?zhí)督M上段下部生物灰?guī)r，產(chǎn)豐富雙殼類、有孔蟲和腹足類等化石，視電阻率為高幅值單尖峰狀，自然伽馬為低幅值單峰狀反映，全區(qū)形態(tài)一致。

B4：龍?zhí)督M上段底部灰?guī)r，產(chǎn)腕足類、雙殼類、腹足類等動(dòng)物化石，灰?guī)r頂板處視電阻率呈小尖峰狀，底板處自然伽馬呈高幅值單峰狀。

B5：深灰色灰?guī)r，常在中部夾有1 層0.05～0.10 m 的黃綠色蒙脫石粘土巖。

B7：龍?zhí)督M下段頂部硅質(zhì)灰?guī)r，視電阻率為高幅值單尖峰狀，自然伽馬為低幅值單峰狀反映。

B11：深灰色石灰?guī)r，含燧石結(jié)核。

B12：龍?zhí)督M下段下部灰?guī)r，產(chǎn)雙殼類、腕足類等化石。

B13：深灰色石灰?guī)r，局部相變?yōu)楣栀|(zhì)巖。

標(biāo)志層與煤層關(guān)系如圖2。

2.2 沉積特征對(duì)比

勘查區(qū)屬龍?zhí)断鄥^(qū)即過渡相區(qū)，過渡環(huán)境受河流和海洋潮汐的雙重影響，沉積物既有河流攜帶的陸源碎屑物，又有海侵期沉積的灰?guī)r和泥巖；原生沉積構(gòu)造，既有河流作用形成的各種交錯(cuò)層理，又有潮汐波浪作用形成的潮汐層理；植物化石及動(dòng)物化石混生。在時(shí)間和空間上都表現(xiàn)為河流沉積與海洋沉積彼此過渡，互為交錯(cuò)。從垂向看，主要有三種巖相組合，分為三段：下段為龍?zhí)督M底界至B7頂界，由鋁土質(zhì)泥巖、石灰?guī)r（B12）和32、35 煤層及泥巖、粉砂巖、細(xì)砂巖等組成一個(gè)完整的由海退～海進(jìn)～海退的沉積旋回。石灰?guī)r多為生物碎屑灰?guī)r，屬潮下環(huán)境沉積，是該區(qū)的最重要的對(duì)比標(biāo)志。中段為B7頂界至B4底界，由細(xì)砂巖、粉砂巖、泥巖、石灰?guī)r（B4）和7、8、14、16 號(hào)煤層組成，可為兩個(gè)分沉積旋回，B4、B7灰?guī)r代表短暫的海侵期形成的潮下淺海沉積，細(xì)砂巖、粉砂巖和泥巖則以為三角洲平原沉積組合。上段為B4底界至長(zhǎng)興組底界，由石灰?guī)r、粉砂巖、細(xì)砂巖及泥巖和5-2、6煤層組成，其間發(fā)育了3～4 層石灰?guī)r（B2、上B3、下B3），表明當(dāng)時(shí)海進(jìn)較頻繁。該地層為潮坪分流河道沉積、潮下淺海沉積及瀉湖沼澤沉積。

圖2 標(biāo)志層與煤層關(guān)系圖

2.3 物性特征對(duì)比

利用區(qū)內(nèi)剖面線上所有鉆孔測(cè)井資料進(jìn)行地層橫向性對(duì)比，分析其變化規(guī)律，進(jìn)而探明煤系地層中煤層的賦存情況。主要煤層物性特征如下。

6 號(hào)煤：人工伽馬曲線為高幅值寬峰狀。頂板曲線呈“雙峰”狀，底板曲線呈 “單峰”狀，“雙峰”及“多峰” 組合形態(tài)。7 號(hào)煤：人工伽馬曲線為高幅值單尖峰狀。底板自然伽馬曲線呈高幅值“雙峰”狀，幅值上高下低特征。如圖3。

16 號(hào)煤：人工伽馬曲線均以高幅值單峰狀反映。頂板視電阻率曲線呈高幅值“箱”型，底板自然伽馬曲線呈高幅值“多峰”狀組合形態(tài)。如圖4。

圖3 標(biāo)志層及煤層曲線特征圖（09-4、09-3 號(hào)鉆孔）

圖4 標(biāo)志層及煤層曲線特征圖（09-4、09-3 號(hào)鉆孔）

35 號(hào)煤：人工伽馬曲線為高幅值單峰或多峰狀，自然伽馬曲線為低幅值。頂板視電阻率曲線呈高幅值，底板視電阻率曲線呈低幅值。如圖5。

圖5 標(biāo)志層及煤層曲線特征圖（09-4、09-3 號(hào)鉆孔）

2.4 古生物特征對(duì)比

古生物法是指在不同的巖煤層含不同的動(dòng)、植物化石組合群，包括化石的種類、大小、多少及完整程度等。

Palaeofusulina sinensis（中國(guó)古紡錘）和Colaniella（有孔蟲）是對(duì)比長(zhǎng)興組地層的重要標(biāo)志。Acosarina cf. dorsisulcata（阿柯斯貝）和Oldhamina sp（歐姆貝）化石組合群產(chǎn)于5-2 號(hào)煤頂板生物灰?guī)r中。Waagenites soochowensis（蘇州似瓦剛貝）和Orthotetina sp（準(zhǔn)直形貝）化石組合群產(chǎn)于6 號(hào)煤間接頂板的上B3灰?guī)r中。Acosarina cf.dorsisulcat（a阿柯斯貝）和Waagenites barusiensis（巴魯期似瓦剛貝）產(chǎn)于B4灰?guī)r中。Squamularia elegarandis（優(yōu)美魚鱗貝）和S. grandis（巨大魚鱗貝）化石組合產(chǎn)于B7灰?guī)r中。Leptodus sp（蕉葉貝）和Pseudophillipsia sp（三葉蟲）化石組合產(chǎn)于B12尤其是產(chǎn)三葉蟲化石的特征明顯。

2.5 主要煤層特征對(duì)比

6 號(hào)煤位于龍?zhí)督M上段的下部，其下5 m 左右常分叉有6下煤層，平均厚2.80 m，粉粒狀，半亮型，屬結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單較穩(wěn)定全區(qū)可采煤層。7 號(hào)煤位于龍?zhí)督M中段中上部，平均厚1.70 m，塊狀，光亮型煤，平均硫分為0.85%，屬低灰、低硫煤，為全區(qū)煤質(zhì)最好的塊煤。14 號(hào)煤層位于龍?zhí)督M中段的中部，平均厚1.86 m，含夾矸3～4 層，屬結(jié)構(gòu)復(fù)雜較穩(wěn)定大部可采煤層。16 號(hào)煤層位于龍?zhí)督M中段的下部，平均厚1.57 m，塊狀，半亮型煤，屬結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單較穩(wěn)定大部可采煤層。32 號(hào)煤層位于龍?zhí)督M下段的中下部，平均厚1.85 m，含植物化石Rhipidopsis sp（扇葉）。

35 號(hào)煤層位于龍?zhí)督M下段底部，平均厚1.38 m，粉?！珘K狀，瀝青光澤，半亮～半暗型煤，屬較穩(wěn)定大部可采煤層，且其間接底板為鋁土質(zhì)泥巖，特征明顯易于識(shí)別。

3 結(jié)論

（1）通過在地勘時(shí)期對(duì)勘查區(qū)內(nèi)取得的地質(zhì)資料及各類數(shù)據(jù)的綜合分析，對(duì)各標(biāo)志層及煤層的自身發(fā)育特點(diǎn)，建立以標(biāo)志層法為主，結(jié)合古生物法、層間距法、物性特征、煤層結(jié)構(gòu)及煤質(zhì)特征的對(duì)比模式。

（2）以四季春勘查區(qū)為實(shí)例采用建立的對(duì)比模式對(duì)區(qū)內(nèi)煤層進(jìn)行了準(zhǔn)確的對(duì)比，確定了各可采煤層在礦區(qū)內(nèi)的空間立體展布形態(tài)，保證了勘探成果的準(zhǔn)確性、煤炭資源量估算的可靠性，從而提交了符合實(shí)際情況的地質(zhì)勘探報(bào)告。

（3）對(duì)礦井開拓生產(chǎn)有了指導(dǎo)意義，即為煤礦在實(shí)際開拓中合理布置巷道，現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)中做到有的放矢提供了準(zhǔn)確的科學(xué)數(shù)據(jù)。事實(shí)證明四季春煤礦2018 年5 月已達(dá)到了120 萬(wàn)t/a 的設(shè)計(jì)生產(chǎn)規(guī)模，并取得了良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

（4）對(duì)今后煤礦地勘時(shí)期巖煤層對(duì)比方法提出了合理建議，因而，為后來(lái)地質(zhì)工作人員在勘探對(duì)比中指明了方向。

（5）巖煤層對(duì)比模式的建立，為做好煤礦地勘時(shí)期的基礎(chǔ)地質(zhì)工作提供了有力的保證。