云南省以劳养武煤矿地质特征与可采煤层对比研究

蒋 全，寇正中，李 政，华学建，周 杰

(四川省煤田地质局一三五队，四川 泸州 646000)

1 矿区地层及可采煤层

矿区内钻孔揭露地层由老至新依次为：二叠系上统峨眉山玄武岩组(P3β)、龙潭组(P3l)，三叠系下统卡以头组(T1k)、飞仙关组(T1f)以及第四系(Q)地层组成[1]。二叠系龙潭组(P3l)为煤系地层，厚217.90～247.09 m，平均229.53 m。含煤34～45层，平均为37层，煤层总厚31.72～41.40 m，平均36.14 m，平均含煤系数15.75%，煤层可采厚度平均28.44 m，平均可采含煤系数12.39%，其中有全区可采、大部可采煤层共11层，自上而下编号为C8、C9、C10、C11、C14、C15、C16、C18、C19、C21、C23煤层，其中C8、C9、C10、C11、C14、C15、C16、C19、C21煤层为全区可采，C18、C23煤层为大部可采，不可采及含零星可采煤层有C1、C6、C7、C13、C17、C25。

二叠系龙潭组(P3l)可采煤层主要发育在中下部，上部基本无具有工业价值的煤层。根据含煤性及岩性特征，以C8煤层顶板之上划分为第3段(P3l3)，C8煤层顶板至C16煤层底板划分为第2段(P3l2)，C16煤层底板以下划分为第1段(P3l1)。

龙潭组第3段(P3l3)厚62.95～83.68 m，平均75.24 m，含煤8～18层，平均12层，煤层总厚平均5.26 m，平均含煤系数7.01%，其中可采和零星可采煤层0～2层，煤层可采厚度平均1.00 m，平均可采含煤系数1.13%。

龙潭组第2段(P3l2)厚75.49～86.06 m，平均80.50 m，含煤12～16层，平均14层，煤层总厚平均16.55 m，平均含煤系数20.56%，其中可采和零星可采煤层7～11层，煤层可采厚度平均14.86 m，平均可采含煤系数18.44%。

龙潭组第1段(P3l1)厚61.41～80.13 m，平均73.79 m，含煤9～14层，平均12层，煤层总厚平均14.33 m，平均含煤系数19.44%，其中可采和零星可采煤层2～9层，煤层可采厚度平均12.00 m，平均可采含煤系数16.24%[2]。

2 构造特征

矿区位于富源—弥勒大断裂东侧的九河—新村向斜中段，该向斜由矿区北东部穿过矿区，两翼地层倾角为3(°)～25(°)。受富源—弥勒大断裂的影响，区内主要形成走向近南北、倾向东的断裂，构成矿区的构造骨架(见图1)。

2.1 褶皱

矿区位于九河—新村向斜两翼，南自划12号拐点附近向北延入矿区，经矿区划10拐点延出本次勘探区。北段矿区外被F13、F14断层切割[3]。轴向近南北，延长约6 km，向北倾没。向斜西翼受F2断层所限，宽1.1 km。轴部最新地层为T1f3，两翼最老地层主要为T1k，为近东西倾向，地层倾角平缓，一般小于10(°)。

图1 矿区构造

2.2 断层

矿区内断层较发育，共发现13条断层，断距在4～170 m之间，并以张扭性的正断层为主(见表1)。

3 岩浆岩

矿区深部有岩浆岩分布，为二叠系上统峨眉山玄武岩组(P3β)地层，岩性上部为灰色凝灰岩，下部为墨绿色、深灰色致密块状玄武岩，常具杏仁状、气孔状构造，厚度约250 m[4]。主要可采煤层均位于煤系中部，距离峨眉山玄武岩约60 m，因此区内岩浆岩对煤层、煤质无直接影响。

4 煤层对比

对比依据是煤层所在位置，采用标志层为主，结合层间距、煤层自身特征(层位、厚度、结构、硫分、灰分、煤岩特征)、物性参数特征、顶底板特征和结核等，对各煤层进行综合对比。

表1 断层基本情况

注：F表示出露地表断层，f表示隐伏断层。

4.1 标志层

区内分布稳定、特征明显、具可对比性的岩性标志层有5层，自上而下编号为B1、B2、B3、B4、B5。

1)B1标志层

位于C1煤层顶板之上0～1.34 m，平均0.59 m处，为T1k底部绿灰色、浅灰绿色薄—中厚层状砂质泥岩、泥质粉砂岩，底部常有一薄层泥岩，其上2～5 m内龙须状方解石脉发育，该龙须状方解石脉为T1k底部岩石所独有。该标志层区在矿区内层位稳定，全区分布。C1煤层下5 m左右含舌形贝Lingulasp、腕足类等动物化石[5]。

2)B2标志层

位于C6煤层顶板。岩性为灰黑色薄层状泥岩，致密，质纯，细腻，贝壳状断口，厚0.10～0.83 m，平均0.42 m，地表风化后常呈片状。该标志层在矿区内层位稳定，全区分布。

3)B3标志层(排骨层)

位于C8煤层与C9煤之间，为薄层灰色粉砂岩和薄层菱铁矿互层，平均厚21.51 m。菱铁矿单层厚度一般5 cm，含完整的大羽羊齿化石，是划分C8、C9煤层良好标志。同时C9煤层厚度大、煤质好、结构简单，煤层下部含1层1～2 cm稳定的隐晶高岭石夹矸，全区稳定，是对比C9煤层的良好标志。

4)B4标志层

位于C16煤层之下1.05～3.26 m，平均1.97 m处，厚0.30～0.96 m，平均0.62 m。岩性为黑色薄层状泥岩，致密，质纯，细腻，贝壳状断口，其下为一层薄煤层。该标志层在矿区内层位稳定，全区分布。

5)B5标志层

位于C25煤层底板，厚0.70～7.12 m，平均4.01 m。岩性为灰白色块状铝土质泥岩，泥质结构，含有大量星散状、块状黄铁矿。该标志层在矿区内层位稳定，全区分布。

4.2 层间距

层间距是确定煤层的方法之一，总体来看区内各煤层层间距变化较大，但从同一条勘探线及相邻钻孔所揭露的数据来看，煤层层间距相对比较稳定，且多数是近距离煤层，这种特征可作为煤层对比依据。

4.3 煤层自身特征

1)层位：C1、C25煤层在区内具有层位和厚度均较稳定的特征。C1煤层位于煤系地层龙潭组顶部，其上无其他煤层；C25煤层位于煤系地层龙潭组底部，其下无其他煤层，多与灰白色铝土质泥岩直接接触。这两层煤对比关系确定后，其他煤层可根据其上下关系进行对比。

2)厚度：C9煤层是全区分布最广和最稳定的煤层，其为龙潭组2段(P3l2)第1层厚度大于2 m的煤层，其上无他煤层厚度大于2 m。

3)结构：C19煤层结构极复杂，一般含2～6层泥岩夹矸，在区内所有煤层中为结构最复杂煤层。

4)硫分：各煤层含硫量在剖面上由上往下呈增高的明显规律，C8～C14煤层硫分平均为0.09%～0.21%，C15～C16煤层硫分平均为0.69%～0.81%，均属低硫煤；C18煤层硫分平均为1.65%，属中高硫煤；C19～C23煤层硫分平均为3.94%～5.44%，属高硫煤。根据煤层含硫量的高低，在近距离煤层进行对比时，C16与C18、C19煤层区别明显。

5)灰分：煤层灰分在剖面上有上、下部高，中部略低的趋势，C8、C9、C19、C21煤层平均灰分为28.15%、17.15%、19.19%、26.78%。根据煤层灰分的高低，可确定近距离C8、C9煤层和C19、C21煤层的对比关系。

4.4 主要煤层物性特征

经综合对比，利用煤层自身特征、曲线形态以及标志层控制，矿区内查明了C8、C9、C10、C11、C14、C15、C16、C18、C19、C21、C23煤层，其中C8、C9、C10、C11、C14、C15、C16、C19、C21煤层为全区可采煤层，C18、C23煤层为大部分可采煤层。现将各煤层物性特征叙述于下。

C8煤层：位于龙潭组2段(P3l2)顶部，下距标志层2(wb2)为18.66 m。视电阻率与伽玛伽玛曲线呈单峰状、剑状高异常，自然伽玛曲线呈低异常，夹矸处自然伽玛呈高异常。煤层平均厚度为1.42 m，夹矸0～1层，全区稳定，对比性好，属全区可采煤层。

C9煤层：位于龙潭组2段(P3l2)上部，C9为标志层2(wb2)。视电阻率与伽玛伽玛曲线呈单峰状高异常，自然伽玛曲线呈低异常，夹矸处自然伽玛呈高异常。煤层平均厚度为2.54 m，夹矸0～1层，全区稳定，对比性好，属全区可采煤层。

C10煤层：位于龙潭组2段(P3l2)上部，上距标志层2(wb2)为9.34 m。视电阻率与伽玛伽玛曲线呈双峰状高异常，下分层视电阻率与伽玛伽玛均低于上分层，自然伽玛曲线呈低异常，夹矸处自然伽玛呈高异常。煤层平均厚度为1.83 m，夹矸0～1层，对比性好，属全区可采煤层[6]。

C11煤层：位于龙潭组2段(P3l2)中部，上距标志层2(wb2)为23.57 m。视电阻率与伽玛伽玛曲线呈单峰或多峰状高异常，下部分层视电阻率与伽玛伽玛均高于上分层，自然伽玛曲线呈低异常，夹矸处自然伽玛呈高异常。煤层平均厚度为1.28 m，夹矸0～2层，属全区可采煤层。

C14煤层：位于龙潭组2段(P3l2)下部，下距标志层3(wb3)为13.57 m。视电阻率与伽玛伽玛曲线呈双峰状高异常，下分层视电阻率与伽玛伽玛均低于上分层，自然伽玛曲线呈低异常，夹矸处自然伽玛呈高异常。煤层平均厚度为1.60 m，夹矸0～1层，对比性较好，属全区可采煤层。

C15煤层：位于龙潭组2段(P3l2)下部，下距标志层3(wb3)为5.54 m。视电阻率与伽玛伽玛曲线呈双峰状高异常，自然伽玛曲线呈低异常，夹矸处自然伽玛呈高异常。煤层平均厚度为2.22 m，夹矸0～2层，对比性好，属全区可采煤层。

C16煤层：位于龙潭组2段(P3l2)底部，C16为标志层3(wb3)。视电阻率与伽玛伽玛曲线呈单峰状高异常，自然伽玛曲线呈低异常，夹矸处自然伽玛呈高异常。煤层平均厚度为1.89 m，夹矸0～1层，全区稳定，对比性好，属全区可采煤层。

C18煤层：位于龙潭组1段(P3l1)上部，下距标志层4(wb4)为6.76 m。视电阻率、伽玛伽玛曲线多呈“M”高异常，自然伽玛曲线呈低异常，夹矸处自然伽玛呈高异常。煤层平均厚度为1.49 m，夹矸0～2层，对比性较好，属大部可采煤层。

C19煤层：位于龙潭组1段(P3l1)上部，C19煤层为标志层4(wb4)。视电阻率与伽玛伽玛曲线由下到上逐渐升高，呈阶梯状、簇状，结构复杂，自然伽玛曲线呈低异常，夹矸处自然伽玛呈高异常。煤层平均厚度为4.81 m，夹矸1～6层，对比性好，属全区可采煤层。

C21煤层：位于龙潭组1段(P3l1)下部，上距标志层4(wb4)为9.40 m。煤层下部自然伽玛曲线呈高异常。视电阻率与伽玛伽玛曲线由下到上呈逐渐升高，自然伽玛曲线呈低异常，结构复杂，夹矸处自然伽玛呈高异常。煤层平均厚度为2.23 m，夹矸0～4层，对比性好，属全区可采煤层。

C23煤层：位于龙潭组1段(P3l1)下部，下距标志层5(wb5)为2.47 m。煤层自然伽玛曲线呈高异常。视电阻率与伽玛伽玛曲线呈单峰状，煤层顶部自然伽玛曲线呈高异常，夹矸处自然伽玛呈高异常。煤层平均厚度为1.84 m，夹矸0～1层，对比性较好，属大部可采煤层。

4.5 煤层顶底板特征

C8煤层顶板为1.10～5.22 m厚灰白—灰色细粒砂岩，其次是粉砂岩，泥质粉砂岩，局部为中粒砂岩，含砾石和菱铁矿结核，见植物化石，岩石层理面含炭屑，易沿层理面剥离，分布广，层位较稳定。

C9煤层顶板为薄层灰色粉砂岩和薄层菱铁矿互层，一般厚15 m左右。菱铁矿单层厚度一般5 cm，含完整的大羽羊齿化石，是划分C8、C9煤层良好标志。

C23煤层顶板为1.10～13.07 m厚灰白—灰色细粒砂岩，其次是粉砂岩，泥质粉砂岩，局部为粗粒砂岩，含菱铁矿结核及团块状黄铁矿，见植物化石，分布广，层位较稳定。

5 结 论

通过以上综合研究可知：以劳养武煤矿矿区位于九河—新村向斜的两翼，次级褶皱不发育，区内共发现13条断层，其中5条对开采有影响，较大的断裂已控制查明或基本查明，但小断裂较多，使煤层产状发生变化，并导致煤层空间不连续，并破坏煤层结构，导致煤层增厚变薄现象发生，给生产带来一定的影响，构造复杂程度属中等。区内有全区可采煤层9层(C8、C9、C10、C11、C14、C15、C16、C19、C21煤层)，大部可采煤层2层(C18、C23煤层)，可采煤层厚度有一定变化，为薄—中厚煤层，结构简单至极复杂，可采煤层与可采范围已查明。区内全区可采及大部可采煤层对比可靠，其余煤层对比可靠性差。