张集矿二水平煤层变化规律及对比分析

俞显忠，李小龙，张自祥，陈伯年，陈善成

（1.安徽省煤田地质局勘查研究院， 合肥 230088， 2.安徽理工大学地球与环境学院， 安徽淮南 232001）

张集矿二水平煤层变化规律及对比分析

俞显忠1，李小龙2，张自祥1，陈伯年1，陈善成1

（1.安徽省煤田地质局勘查研究院， 合肥 230088， 2.安徽理工大学地球与环境学院， 安徽淮南 232001）

张集煤矿二水平有可采煤层11层，平均厚度总计26.81m，其中主要可采煤层5层，次要煤层6层，通过对二水平煤层变化规律的研究，并对煤层划分的可靠性进行对比，对矿井实现安全高效开采和增加矿井服务年限，提高煤矿经济效益，都有着重要的实际意义。

二水平； 煤层； 变化规律； 煤层对比

张集煤矿是淮南矿业（集团）有限责任公司的现代化主力矿井之一，是国家“九五”重点建设项目，原年设计能力400万t。本井田为新生界松散层覆盖的全隐蔽区。井田地层全系钻探揭露。本区二叠系含煤段总厚857m。含有名煤层32层，总厚32.48m，含煤系数3.85%。共分七个含煤段，以第一、二、四段含煤最富，含煤系数分别达9.45%、6.14%、6.32%。

1 二水平可采煤层分析

根据现行规范对煤层稳定程度划分原则，参考可采指数和变异系数指标确定了各可采煤层的稳定性，张集煤矿二水平有可采煤层11层，平均厚度总计26.81m［1－4］。其中主要可采煤层5层，13－1、11－2、8、6、1煤层，平均总厚为18.60m，占可采总厚69.38%，是全区可采的稳定或较稳定煤层。次要煤层6层，其中17－1、13－1下、9－1、7－2、7－1、4－2煤层煤层均为大部可采或局部可采的不稳定或极不稳定煤层，平均总厚7.59m，占可采总厚的28.31%，见表1。

1.1 主要可采煤层

1.1.1 13－1煤层

煤层厚度0～8.28m，平均厚度为4.41 m。上距16－1煤层101.78m。顶底板以泥岩为主，少数砂质泥岩、炭质泥岩，个别顶板为中细砂岩、石英砂岩。二水平有115个钻孔穿过，可采点113个，厚度0～8.28m，平均4.78m。由东向西煤层变薄的趋势明显。1.1.2 11－2煤层

煤层厚度0～4.79m，平均2.57m。顶底板大多为泥岩、砂质泥岩，局部顶板为粉细砂岩。二水平有124个钻孔穿过，可采点124个，厚度0.78～3.95m，平均2.61m，全区可采。

1.1.3 8煤层

煤层厚度0～6.03m，平均2.90m。顶板岩性主要为砂质泥岩和泥岩，砂质泥岩为灰黑。色～深灰黑色，厚层状，性脆，局部含根茎等植物化石。二水平有113个钻孔穿过，可采点112个，厚度0.60～6.03m，平均3.11m。

表1 张集矿二水平主要可采煤层情况统计表

1.1.4 6煤层

煤层厚度0～6.01m，平均厚度为2.59m。顶板岩性主要为砂质泥岩、粉细砂岩、泥岩等。二水平有120个钻孔穿过，可采点98个，厚度0～6.01m，平均2.50m。从中向东、西煤层厚度有变薄的趋势。西三采区大部不可采，西一、东一的南部有不可采区分布。整个二水平大部可采，如图1所示。

图1 张集煤矿二水平6煤层不可采分布范围图

1.1.5 1煤层

煤层厚度0～10.74m，平均为6.14m。顶底板大多为泥岩、砂质泥岩，砂岩顶板主要出现在西部，成带状分布，局部冲刷煤层。二水平有151个钻孔穿过，可采点143个，厚度0～10.74m，平均6.09m。煤层有北厚南薄，东厚西薄的趋势。仅在西三、西二、西一、采区有不可采范围分布。二水平大部可采，如图2所示。

图2 张集煤矿二水平1煤层不可采分布范围图

1.2 次要煤层

1.2.1 17－1煤层

煤层厚度为0～4.71m，平均厚度为0.89m。平均层间距107.44m。顶底板多为泥岩、砂质泥岩，少数为细砂岩，个别有中砂岩。二水平有61个钻孔穿过，可采点38个，厚度0～4.71m，平均1.01m，二水平局部可采。

1.2.2 13－1下煤层

煤层厚度0～1.90m，平均0.60m。上距13－1煤3.48m。煤层顶底板多为泥岩、砂质泥岩。二水平有116个钻孔穿过，可采点56个，厚度0～1.90m，平均0.60m。西三、西二、东二大部不可采，东一局部有不可采区。整个二水平局部可采。

1.2.3 9－1煤层

煤层厚度0～3.35m，平均1.11m。顶板岩性：主要为砂质泥岩、泥岩和砂岩，局部为石英砂岩。底板岩性：主要为砂质泥岩、泥岩和砂岩等。9－1煤下部1～2m范围内有1～3条煤线。二水平有110个钻孔穿过，可采点89个，厚度0～3.35m，平均1.47m。西三采区大部不可采，西二和北一有小范围的不可采区。二水平大部分可采，如图3所示。

图3 张集煤矿二水平9－1煤层不可采分布范围图

1.2.4 7－2煤层

煤层厚度0～2.49m，平均0.83m。二水平有119个钻孔穿过，可采点78个，厚度0～2.49m，平均0.82m。西二、西一采区外基本不可采，东一和北一基本不可采，在东二的西部有一可采条带，全区局部可采。

1.2.5 7－1煤层

煤层厚度0～2.70m，平均0.91m。顶板岩性：主要为砂质泥岩、泥岩、粉细砂岩等。底板岩性：主要为砂质泥岩、泥岩、中细砂岩等。7－1煤底2.4m处有一层厚约0.1m的乳白色铝土质泥岩。二水平有118个钻孔穿过，可采点65个，厚度0～2.40m，平均0.86m。不可采区主要分布在西三的西部、西二、西一的南部、东二、北一。整个二水平局部分可采。

1.2.6 4－2煤层

煤层厚度0～4.14m，平均厚度为1.37m。二水平有129个钻孔穿过，可采点78个，厚度0～3.78m，平均1.10m。东二、西一、北一采区大部不可采、东一、西二、西三均有不可采范围分布。整个二水平局部可采，如图4所示。

图4 张集煤矿二水平4－2煤层不可采分布范围图

2 煤层对比及可靠度分析

2.1 煤层对比的方法和依据

二水平煤层对比的主要方法是利用标志层，并以岩性组合特征、古生物化石分布规律、煤层组合特征、可采煤层结构以及煤层间距和测井曲线等各种特征为依据，进行综合对比。并归纳出辅助对比标志。

2.1.1 标志层

花斑泥岩。位于13－1煤层下15m左右，厚约5m，由紫红色、褐色团块构成，含较多菱铁质鲕粒，层位稳定，全区发育，是对比13－1煤层的主要标志。

铝质泥岩。位于4－2煤层下15m左右，厚4～15m，乳白色、浅灰色、致密，细腻具滑感，富含菱铁鲕粒，常与花斑泥岩共生。全区稳定。视电阻率电位曲线呈高阻反映，阻值高于其它泥岩，自然伽玛曲线呈高幅值反映，为形态单一的高异常，是对比6－4煤层的主要标志。

太原组顶部灰岩。位于1煤下17m左右，厚约3m，灰色，微密，含腕足类及蜓科类化石。是对比1煤层的可靠标志。

2.1.2 辅助标志

17－1煤层的对比依据是煤层组合特征和较为发育的砂泥岩互层，含有较大云母片，偶见海豆牙化石。

11－2煤层视电阻率电位曲线呈陡急单一的高峰，顶部含有丰富植物化石。

8煤层位于全区最大的煤组之中，煤组以多而厚的可采煤层为特点，煤层间距一般为3～5m，8煤厚度大，层位稳定，结构单一。8煤或9煤顶部常含有丰富植物化石。

1煤层上部常有灰色巨厚层状砂岩，局部含有细砾，或有泥质包体。煤层下部砂泥岩互层发育，层面上富含大片状白云母，其下即为灰黑色微密均一海相泥岩、互层中具虫孔及生物扰动构造，含礓状、团块状菱铁结核。

2.2 煤层对比可靠程度分析

本次对二水平的煤层（＞0.3m）根据上述的方法和依据进行而来重新对比。二水平主要可采煤层13－1、11－2、8、6、1等煤层，特征明显，层位稳定，标志突出，煤层对比可靠。次要可采煤层17－1、13－1下、9－1、7－2、7－1、4－2等煤层，对比基本可靠。其他煤层对比可靠性差。

张集煤矿二水平有可采煤层11层，平均厚度总计26.81m。其中主要可采煤层5层，是全区可采的稳定或较稳定煤层。次要煤层6层，煤层均为大部可采或局部可采的不稳定或极不稳定煤层，平均总厚7.59m，占可采总厚的28.31%。通过对二水平煤层变化规律的研究和煤层对比可靠度分析，对矿井实现安全高效开采和增加矿井服务年限，提高煤矿经济效益，都有着重要的实际意义。

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TD82

B

1671－4733（2012）01－0001－04

10.3969/j.issn.1671－4733.2012.01.001

2012－02－16

俞显忠（1966－），男，安徽当涂人，高级工程师，从事煤田地质科研及管理工作，电话：18655123511。