陳家龍
摘要:本文通過標(biāo)志層、層間距、煤層特征、測井曲線特征四種煤層對比方法,對金泰煤礦的煤層對比情況進(jìn)行分析,對比過程中各種對比方法相互驗(yàn)證,使煤層對比結(jié)果更加準(zhǔn)確、可靠。
關(guān)鍵詞:煤田地質(zhì)特征;煤層對比;標(biāo)志層;層間距;煤層特征;測井曲線特征
1.引言
煤層對比是煤田地質(zhì)勘探的主要任務(wù)之一。特別是在地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜、煤層不穩(wěn)定、煤層層數(shù)多、間距小、對比標(biāo)志不明顯的地區(qū),解決好煤層對比問題是煤田地質(zhì)勘探工作的關(guān)鍵。
2.金泰煤礦礦區(qū)地質(zhì)特征
2.1地層
礦區(qū)出露的地層有:第四系(Q);三疊系下統(tǒng)茅草鋪組(T1m);三疊系下統(tǒng)夜郎組九級(jí)灘段(T1y3)、玉龍山段(T1y2)、沙堡灣段(T1y1);二疊系上統(tǒng)長興組(P3c);二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M(P3l);二疊系中統(tǒng)茅口組(P2m),礦區(qū)地層見表1?,F(xiàn)將各地層從新至老分述如下:
2.2構(gòu)造
礦區(qū)位于化覺背斜北端東翼,巖層主體呈單斜產(chǎn)出,地層傾向85°~115°,一般為95°,地表傾角13°~28°,一般為17°。在礦區(qū)西部邊緣發(fā)育有一軸向近南北向的化覺背斜和F1斷裂構(gòu)造,使礦區(qū)西部邊緣礦區(qū)地層的產(chǎn)狀變化較大。
(1)褶皺
在礦區(qū)的西部邊緣發(fā)育有化覺背斜,近南北向,西翼巖層傾角33°~42°,西翼巖層傾角8°~12°,由于褶皺構(gòu)造的影響,在礦區(qū)的西部邊緣使煤層的空間形態(tài)發(fā)生了變化,對煤層的完整性產(chǎn)生了一定的破壞,但影響范圍僅在礦區(qū)的西部邊緣。礦區(qū)內(nèi)發(fā)育的化覺背斜有深部鉆孔104和鉆孔205控制,屬于基本查明。
(2)斷層
礦區(qū)斷裂構(gòu)造總體不發(fā)育,在礦區(qū)的西部邊緣發(fā)育有為F1逆斷層,F(xiàn)1逆斷層為區(qū)域性斷層,位于礦區(qū)西部邊緣,由水頭上延伸至礦區(qū)西部,控制出露長近3000m,在地表主要特征為斷層兩盤地層產(chǎn)狀及地層的接觸關(guān)系發(fā)生明顯變化,傾向120°,傾角65°,垂直斷距50m~70m,對煤層的完整性產(chǎn)生了一定的破壞,但影響范圍僅在礦區(qū)的西部邊緣。對先期開采地段乃至整個(gè)礦區(qū)范圍內(nèi)煤層的破壞性不大。礦區(qū)內(nèi)發(fā)育的地表斷層F1有深部鉆孔控制,屬于詳細(xì)查明。地表編號(hào)斷層見表2。
綜上,本礦區(qū)主要以南、北走向F1逆斷層和化覺背斜為主。礦區(qū)內(nèi)節(jié)理、裂隙發(fā)育,但對煤層的破壞性較小。F1逆斷層和化覺背斜位于礦區(qū)西部邊緣,對煤層完整有一定的破壞,但影響范圍僅在礦區(qū)的西部邊緣。對先期開采地段乃至整個(gè)礦區(qū)范圍內(nèi)煤層的破壞性不大。由于礦區(qū)西部邊緣褶曲及斷裂構(gòu)造影響,地層產(chǎn)狀僅在礦區(qū)西部邊緣發(fā)生變化。礦區(qū)地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜程度屬中等類型。
3.金泰煤礦礦區(qū)煤層對比的方法
本次煤層對比主要采用“標(biāo)志層”“層間距”“煤層特征”“測井曲線特征”等對比方法,對比過程中各種方法相互驗(yàn)證,使煤層對比結(jié)果更加準(zhǔn)確、可靠。
3.1標(biāo)志層對比
(1)標(biāo)志層(B1)
上距P3c底界10.08m~16.30m,平均11.83m;主要由深灰色中厚層狀細(xì)晶灰?guī)r,底界距6煤層頂界7.11m~12.20m,平均10.33m,地表及深部容易判別,全礦區(qū)穩(wěn)定,是指導(dǎo)鉆孔6采芯的可靠標(biāo)志。
(2)標(biāo)志層(B2)
B2為8煤層,上距6底界14.70m~22.22m,平均17.49m,距B3頂界10.21m~26.67m,平均15.85m,平均厚度1.23m,煤質(zhì)好,成塊狀,不含夾矸,體重較輕,當(dāng)?shù)胤Q“綠焰煤”或稱“打鐵煤”,容易與其它煤層礦區(qū)別,全礦區(qū)穩(wěn)定。
(3)標(biāo)志層(B3)
位于P3l中部,上距8煤層底10.21m~26.67m,平均15.85m,下距B4頂界30.88m~43.08m,平均35.45m。由一套深灰色中厚層狀細(xì)晶灰?guī)r組成,上部偶夾粉砂巖,含硅質(zhì)結(jié)核及條帶,地表風(fēng)化后形成陡坎,產(chǎn)動(dòng)物化石碎屑。B3在地表及深部區(qū)域上十分穩(wěn)定,是對比8煤層重要可靠標(biāo)志。
(4)標(biāo)志層(B4)
位于P3l中下部,上距B3底部30.88m~43.08m,平均35.45m。為一層灰色薄至中層狀細(xì)晶灰?guī)r,含泥巖,下距11煤層頂0.2m~7.1m,平均1.94m。該標(biāo)志層穩(wěn)定,對比可靠。
(5)標(biāo)志層(B5)
位于P3l底部,下距12煤層頂0.23m~5.5m,平均1.56m。為深灰色中厚層狀細(xì)晶生物碎屑灰?guī)r,上部偶夾泥巖,含較多黃鐵礦結(jié)核。為12煤直接頂板,是指導(dǎo)深部工程采取12煤的可靠標(biāo)志,全礦區(qū)穩(wěn)定。
3.2層間距對比
根據(jù)本礦區(qū)各可采煤層之間層間距,確定各可采煤層間相對位置進(jìn)行分析對比,各可采煤層間距統(tǒng)計(jì)見表3。
3.3煤層特征對比
6號(hào)煤層:為結(jié)構(gòu)簡單煤層,機(jī)械強(qiáng)度低,易碎?;曳葺^其它煤高,粉晶狀黃鐵礦呈浸染狀分布,極少量呈結(jié)核狀分布,斷口為階梯狀、參差狀,當(dāng)?shù)胤Q“豬大腸”煤。該煤層地表及深部容易判別,礦區(qū)內(nèi)較穩(wěn)定。
8號(hào)煤層:煤質(zhì)好,成塊狀,不含夾矸,體重較輕,當(dāng)?shù)胤Q“綠焰煤”或稱“打鐵煤”,容易與其它煤層礦區(qū)別,全礦區(qū)穩(wěn)定。
12號(hào)煤層:為半暗—半亮型細(xì)—中條帶塊狀煤,機(jī)械強(qiáng)度大,階梯狀斷口,粉晶狀黃鐵礦呈結(jié)核狀,少量細(xì)脈狀分布。當(dāng)?shù)胤Q“掃地高煤”,容易判別,礦區(qū)內(nèi)及區(qū)域上十分穩(wěn)定。
3.4煤層的測井曲線特征對比
煤層對比主要依據(jù)煤巖層的物性特征、曲線的幅度異常、形態(tài)異常及特殊形態(tài)組合關(guān)系等進(jìn)行對比。礦區(qū)內(nèi)主要煤層對比可靠。
12號(hào)煤層:為一較厚結(jié)構(gòu)煤層,其間接頂板為灰?guī)r,上覆25m左右發(fā)育一間接頂板為較厚灰?guī)r層的薄煤層。12號(hào)煤層的三側(cè)向電阻率曲線呈上較高幅值禿峰下中低幅值尖峰狀反映;自然伽馬曲線為低幅值,上覆巖層的自然伽馬曲線有三個(gè)較高幅值尖峰狀反映;頂?shù)装鍘r層的自然伽馬曲線為高幅值尖峰突出反映;長源距伽馬伽馬曲線總體為高幅值寬峰,自上而下幅值越來越低。12號(hào)煤層曲線特征對比詳見圖1。
由上可知,礦區(qū)標(biāo)志層5層,在煤系中分布較為均勻,標(biāo)志特征十分明顯,煤層與標(biāo)志層間距及煤層之間的間距較穩(wěn)定,可采煤層特征顯著,綜合歸納為B5為12煤直接頂板;8煤本身為B2,距B3較近;6煤距B1較近。各可采煤層的對比標(biāo)志明顯,依據(jù)充分,對比可靠。
4.結(jié)語
本文根據(jù)標(biāo)志層、層間距、煤層特征及測井曲線特征四種煤層對比方法,對該礦區(qū)煤層進(jìn)行了系統(tǒng)對比,確保了煤層對比可靠,并查明了煤層在煤系剖面中層位、層數(shù)、賦存情況及其空間變化規(guī)律。
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