贵州水城大河边煤矿煤层综合对比分析

窦延宝，李启来，潘 芳

（1.贵州省煤田地质局地质勘察研究院，贵州贵阳550008；2.成都理工大学沉积地质研究院，四川成都610059；3.中国水电顾问集团贵阳勘测设计研究院，贵州贵阳550081）

贵州水城大河边煤矿煤层综合对比分析

窦延宝1，李启来2，潘 芳3

（1.贵州省煤田地质局地质勘察研究院，贵州贵阳550008；2.成都理工大学沉积地质研究院，四川成都610059；3.中国水电顾问集团贵阳勘测设计研究院，贵州贵阳550081）

大河边煤矿含煤地层为龙潭组，含煤层数多，但厚度较小且变化大。根据矿区地质资料结合测井解释成果，采用标志层法、层间距法、物性特征对比、煤质煤层特征对比等方法对煤层进行了对比分析，煤层对比可靠，为煤层资源量估算提供了可靠的依据。

含煤地层；对比方法；龙潭组

1 地质概况

大河边煤矿位于六盘水市钟山区北部的大河镇，面积9.0102km2。含煤地层为二叠系上统龙潭组（P3l）。勘查区沉积环境为陆相—海相过渡区环境沉积，地层厚度212～249m,一般厚度232.75m。岩性为灰—深灰色粉砂岩、细砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、泥岩及煤层等组成。含似层状、团块状菱铁矿及黄铁矿结核。以水平层理、缓波状层理、透镜状层理为主。富产炭化的较完整的植物化石，有大羽羊齿、带羊齿、栉羊齿、鳞木等。局部产动物化石，以瓣鳃类、腕足类、腹足类及头足类为主。

龙潭组含煤27～39层，煤层厚度2.51～41.1m，一般19.08m，含煤系数8%。可采及局部可采煤层10层，煤层厚度2.01～29.42m，一般15.14m，可采含煤系数6.5%。可采煤层以薄煤层为主，次为中厚煤层。

2 煤层对比

矿区内根据煤层对比，研究、分析判断煤层或煤组相互对应关系，查明煤层层序、厚度及其变化，了解煤系和煤层的原生及后生变化，煤质及其变化，进行煤层评价，判断构造，计算储量，指导矿井开发生产，煤层对比是煤田地质勘探、生产勘探和煤矿开采的基础地质工作[1]。

本矿区根据煤层赋存情况、岩性特征，煤层对比采用标志层法、煤层层间距法、物性特征（测井曲线）及煤层特征进行对比[2-3]。

2.1 标志层

标志层，有一定特征、厚度小、横向变化不大的岩层，均可作为标志层。当厚度稳定、结构及成分特征明显时，煤层本身也可作为对比标志。标志层法是煤田地质勘探中常用的对比方法[4]。

该区龙潭组含煤地层中标志层稳定、特征清楚，岩层生物明显，根据含煤地层的岩性、古生物特征，建立了5个比较明显的标志层。

标1生物碎屑灰岩：位于飞仙关组底部、龙潭组顶部,是龙潭组与飞仙关组的分界标志。为浅灰色及蓝灰色生物碎屑灰岩，致密坚硬性脆，厚度稳定一般1.00m左右。含舌形贝、翼蛤、密氏螺等化石。该层为1煤层直接顶板，煤层中含1～3层0.01～0.05m的高岭石泥岩，有伽马异常。

标2泥灰岩：位于龙潭组上部,上部泥灰岩，下部粉砂岩，分布广稳定，厚度一般1.00m左右，底部常为薄煤层，富含瓣鳃类、腕足类动物化石。标2层下距7煤层10m左右，上距4煤层8m左右。

标3生物碎屑灰岩：位于龙潭组中部,上部石灰岩、下部泥岩，该层分布广，厚度不稳定，岩芯特征明显，含多种动物化石，下部局部变为粉砂岩、细砂岩。为11煤层直接顶板。

标4凝灰质角砾岩：位于龙潭组下部,为浅灰色凝灰质角砾岩,成分复杂,变化大。间接底板为灰黑色厚层状二次喷发的玄武岩，致密坚硬，局部具气孔,杏仁状构造,节理发育,常被方解石充填。30煤层底板直接底板。

标5凝灰质泥岩：34煤层底板直接底板为褐色局部为粘土岩，含铁质与菱铁矿晶粒，间接底板为灰—暗灰绿色凝灰岩，夹紫红色圈层与班纹，含菱铁矿晶粒与同心圆状或扁圆状菱铁质结核。

根据以上5个明显的标志层，厚度、结构稳定的煤层作为辅助标志层，依据标志层与煤层的相互关系，对矿区内的煤层进行了对比，对比可靠。

2.2 物性特征

根据煤矿内钻孔取得的测井曲线，分析地层的地质——地球物理特征。在含煤地层中，选取了层位稳定[5-6]、物性特征明显的物性标志层6层。

1煤层：煤层顶板为B1灰岩，灰岩视电阻率曲线幅值与煤层相当，呈“叉型”反映；自然伽马曲线呈横向“W”字形（图1）。

4煤层：煤层下伏有B2灰岩，灰岩的电阻率曲线幅值略高于煤层；煤层对应着的各方法曲线反映为宽幅状；煤层与B2灰岩间电阻率曲线反映为孤立的三峰状，伽马曲线则呈上高下低、上宽下窄的双峰状（图2）。

5煤层：煤层对应着的各方法曲线以宽幅箱形反映，煤层下伏有一层薄煤层，各方法曲线以单尖峰反映；两煤层间视电阻率曲线突出一小异常，呈单尖峰状（图3）。

7煤层：煤层对应着的各方法曲线以宽幅箱形反映，煤层顶板为B3灰岩，灰岩视电阻率曲线幅值低于煤层，呈台阶状反映；自然伽马曲线呈横向“山”字形（图4）。

8～10煤层：8煤层对应着的各方法曲线以宽幅箱形的双峰状反映，10煤层对应着的各方法曲线以不规则的宽单峰反映（图5）。

图1 1煤层曲线特征图

图2 3煤层曲线特征图

2.3 煤质特征

各煤层的化学性质差异不明显，但各煤层全硫含量有明显的不同，可为对比依据之一。

1煤层原煤全硫1.66%～4.64%之间，平均2.71%；4煤层原煤全硫1.53%～4.05%之间，平均3.18%；7煤层原煤全硫1.21%～4.60%之间，平均2.12%；11煤层原煤全硫0.99%～4.75%之间，平均2.57%；13上煤层原煤全硫0.12%～1.60%之间，平均0.83%；13下煤层原煤全硫0.28%～0.78%之间，平均0.51%；15煤层原煤全硫0.08%～0.52%之间，平均0.20%；16煤层原煤全硫0.08%～0.89%之间，平均0.28%；19煤层原煤全硫0.27%～0.63%之间，平均0.41%；34煤层原煤全硫0.09%～0.613%之间，平均0.43%。

2.4 煤层特征

本矿区可采煤层10层，编号为1、4、7、11、13上、13下、15、16、19及34煤层，各可采煤层特征见表1。

1煤层：直接顶板为浅灰色及蓝灰色生物碎屑灰岩，致密坚硬性脆。含舌形贝、翼蛤、密氏螺等化石。煤层中含1～3层0.01～0.05m的高岭石泥岩。底板为泥岩。

4煤层：直接顶板为细砂岩、薄层灰绿色粘土岩并夹大量次生方解石脉。煤层结构较简单。底板为泥岩。

图3 5煤层曲线特征图

图4 7煤层曲线特征图

图5 8、10煤层曲线特征图

7煤层：直接顶板为灰黑色粉砂岩或泥岩，富含动物化石。煤层中部夹有高岭石夹矸，全区厚度稳定可采。底板为薄层状粉泥质砂岩。煤层结构较简单。

11煤层：直接顶板为生物碎屑灰岩，底部薄层泥岩，含有以蜒科为其特征的动物化石，局部相变为钙质砂岩。底板为灰色泥岩或砂质泥岩。煤层结构较简单。

13上煤层：直接顶板为灰黑色粉砂岩，富含动物化石。底板为厚层粘土岩或泥岩。煤层中夹1～2层0.01～0.04m的棕色高岭石夹矸。煤层结构较简单。

13下煤层：直接顶板为浅灰色泥质粉砂岩，含菱铁质泥岩，底板为灰色泥岩。煤层有2～3层0.01～0.02m的棕色硬质高岭石夹矸。煤层结构较简单。

15煤层：直接顶板为灰色细砂岩。底板为灰色薄层泥岩。煤层夹一层0.01～0.04m的灰白色高岭石夹矸。煤层结构较简单。

表1 可采煤层特征表

16煤层：直接顶板为灰色细砂岩至粉砂岩。底板为灰色薄层泥岩。煤层厚度变化大,结构复杂,一般有2个以上分层，夹矸为泥岩或粉砂质泥岩。煤层结构复杂。

19煤层：直接顶板一般为炭质泥岩。底板为灰色泥岩、粉砂岩,含菱铁质结核和植物化石碎屑。煤层上部夹1层炭质页岩夹矸。煤层结构较简单。

34煤层：直接顶板为灰色层状细砂岩。底板为褐色凝灰质泥岩,局部为粘土岩,含铁质与菱铁矿晶粒。煤层夹一层1～2层灰色粘土岩或泥岩夹矸。煤层结构较简单。

3 结论

煤岩层对比是研究含煤地层层序、煤层赋存规律、地质构造的重要手段，是煤田地质勘查工作的主要方法之一[7]。通过采用标志层法、煤层层间距法、物性特征（测井曲线）及煤层特征对水城大河边煤矿含煤岩层进行了划分和对比，准确划分了1、4、7、11、13上、13下、15、16、19及34煤层的层位，为对煤层资源量估算提供了可靠的依据。

[1]杨起.中国煤田地质学[M].北京:煤炭工业出版社,1980.

[2]闫瑞祥,陶玉丽.东光煤矿煤层对比[J].中国煤炭地质,2009, 21(5):69-71.

[3]李志伟.煤层对比方法综合性分析[J].山东煤炭科技,2014(2): 132-134.

[4]吴艳,贾建称,杜志强,等.煤炭地质勘查中煤层综合对比方法研究——以永陇矿区老爷岭普查区为例[J].中国煤炭地质, 2012,24(2):6-10.

[5]陈良立,乐志军,刘永峰，等.禹州煤田梁北一号井田煤岩层对比分析[J].能源技术与管理,2013,38(1):15-17.

[6]梁奉雷,李磊,张坤，等.测井曲线在张湾煤田煤岩层对比中的应用[J].山东煤炭科技,2012,(5):2-3.

[7]孙升林，曹代勇，张群.煤炭地质勘查与评价[M].徐州：中国矿业大学出版社，2007.

P618

A

1004-5716(2015)08-0135-04

2014-07-28

窦延宝（1987-），男（汉族），青海海北人，助理工程师，现从事煤田地质工作。