贵州普安县久丰煤矿煤层特征及对比分析
2023-07-31欧阳锌
欧阳锌
(贵州省煤田地质局一四二队,贵州 贵阳 550000)
1 区域地质概况
1.1 区域地层
区域内出露的地层从老到新有二叠系中统栖霞组(P2q)、茅口组(P2m)、二叠系中上统峨眉山玄武岩组(P2-3em)、龙潭组(P3l)、长兴组(P3c);三叠系下统飞仙关组(T1f)、三叠系中下统嘉陵江组(T1-2j),第四系(Q)。各时代地层、岩性见图1。
图1 区域地层简表
1.2 区域构造
矿区在大地构造单元分区上位于扬子准地台黔北台隆六盘水断陷普安旋扭构造变形区。矿区位于该构造单元内的鱼龙向斜南东翼。详见图2。
图2 区域构造纲要图
鱼龙向斜:轴线方向约45°,从楼下镇南西的鱼龙村经德依村延伸。走向长约15km,轴线北东—南西向,呈微弧形。核部地层为下三叠统嘉陵江组,两翼地层为飞仙关组,北西翼倾角一般7°~16°,南东翼倾角一般10°~28°,为一开阔宽缓不对称向斜。本区位于鱼龙向斜南东翼。
2 煤层特征
2.1 含煤地层特征
矿区内含煤地层为二叠系上统龙潭组(P3l),为一套海陆交互相含煤沉积地层,组厚242.33~280.56m,平均251.07m。岩性由深灰色粉砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、炭质泥岩及煤组成。含煤层15~19层,平均18层,煤层厚度10.32~23.91m,平均17.03m,含煤系数为6.78%。矿区内可采煤层7层:17、18、19、24、25、26、30号煤层。
矿区范围内17、18、24、26、30可采煤层特征分述如下:
17 号煤层:位于龙潭组的上部,该煤层结构简单,层位稳定,为全区可采较稳定煤层。顶板和底板均为泥质粉砂岩或粉砂岩。上距长兴组底界33.82~42.04m,平均37.38m,下距18 煤层6.07~14.04m,平均10.71m。煤层全层厚度为0.81~3.72m,平均2.35m。
18 号煤层:位于龙潭组中上部,该煤层结构简单,层位稳定,为全区可采较稳定煤层。顶板和底板均为粉砂质泥岩或粉砂岩。上距17 煤层6.07~14.04m,平均10.71m。煤层全层厚度0.97~10.53m,平均2.27m,采用厚度0.97~9.93m,平均2.13m。含夹矸0~2层,一般不含夹矸,零星点夹矸岩性多为泥岩。
24 号煤层:位于龙潭组下部,该煤层结构较简单,层位稳定,为全区可采较稳定煤层。顶板和底板均为粉砂质泥岩或泥质粉砂岩。上距19 煤层95.38~130.41m,平均115.29m。煤层全层厚度0.69~3.32m,平均1.69m。采用厚度0.54~2.54m,平均1.50m。含夹矸0~3层,一般含1层夹矸,夹矸岩性多为泥岩。
26 号煤层:位于龙潭组下部,该煤层结构简单,层位稳定,为全区可采较稳定煤层。顶板和底板均为粉砂岩或泥质粉砂岩。上距25 煤层6.91~17.98m,平均9.94m。煤层全层厚度0.81~1.90m,平均1.37m。
30 号煤层:位于龙潭组下部,上距26 煤层25.94~
41.24m,平均31.55m。煤层全层厚度0.43~2.40m,平均1.78m。采用厚度0.43~1.73m,平均1.31m。含0~2 层夹矸,一般含1 层夹矸。煤层厚度总体在0.80~1.30m之间,以薄煤层为主,仅在J802孔附近出现小范围不可采区域,该煤层厚度变化小。
2.2 含煤地层的岩相及沉积特征
龙潭组地层主要由泻湖相、泥炭沼泽相、分流河道相、潮坪相、潮道相、前三角洲相、三角洲前缘相、沙洲沙坝相及沼泽相组成。龙潭组为矿区的含煤地层,为一套海相和陆相交互沉积地层。
2.3 含煤地层划分
龙潭组顶、底界:以长兴—大隆组灰、深灰色中—厚层状生物屑灰岩或燧石灰岩结束,灰、深灰色中层砂岩、粉砂岩、粘土岩出现为其顶界,顶部一般含一层炭质泥岩夹煤线;以粉砂岩、粘土岩结束,玄武质凝灰岩或角砾状蚀变粘土岩出现为其底界。龙潭组内为连续沉积。
3 煤层对比
龙潭组为矿区的含煤地层,为一套海相和陆相交互沉积地层。本区煤层对比方法主要为岩性特征、物性特征(测井曲线)、煤层层间距及煤层自身特征进行综合分析。
3.1 标志层法
龙潭组属海陆交互相沉积地层。上部地层以细砂岩、粉砂岩及砂质泥岩为主,底部地层石灰岩增多,龙潭组底部发育一套铝土岩,作为与下伏地层分界标志层,本区以石灰岩、铝土岩作为标志层,分别命名为B2、B3、B4、B5、B6、B7。标志层特征详见表1。
表1 标志层特征一览表
煤层对比标志自上而下有:B2、B3、B4、B5、B6、B7各标志与下伏和上覆煤层间距均为较稳定,为区内煤层对比奠定了基础。详见表1。
B2石灰岩:灰色、含燧石结核,为长兴组与龙潭组分界标志,平均厚度为1.34m。
B3石灰岩:灰至深灰色厚层状石灰岩。与下伏17煤层相距0~10.80m,平均间距4.55m,平均厚度1.03m,B3主要控制17煤层,层位稳定。
B4石灰岩:灰至深灰色中、厚层状石灰岩。为19煤层直接顶板,平均厚度1.68m,B4主要控制19 煤层,层位稳定。
B5石灰岩:灰至深灰色中、厚层状石灰岩,煤层下部含一层不可采煤层,层位稳定,在6、7线B5与24相距10m左右,7线以北地层厚度变大,与下伏24煤层相距4.71~43.81m,平均间距为22.00m,平均厚度1.66m,B5主要控制24煤层,层位稳定。
B6石灰岩:灰至深灰色中、厚层状石灰岩,含燧石结核,与上覆26 煤层相距3.46~9.72m,平均间距为5.55m,平均厚度1.78m,B6主要控制26 煤层,层位稳定。
B7铝土岩:浅灰色,薄层状,与上覆30 煤层相距5.61~15.12m,平均间距8.60m,平均厚度1.11m,B7主要控制30煤层,层位稳定。
3.2 层间距法
该区煤层层间距较稳定,无标志层直接控制的煤层,多用层间距法进行对比。见表2。
表2 可采煤层层间距特征一览表
3.3 测井曲线特征对比
煤层对比主要依据煤岩层的物性特征、曲线的幅度异常、形态异常及特殊形态组合关系等进行对比。矿区内主要可采煤层对比可靠。
17 号煤层:该煤层电阻率曲线呈高幅值单峰状反应;自然伽马曲线呈低幅值,煤层较厚时呈“U”型反映;长源距伽马伽马曲线呈高幅值但宽锋状反映。如图3所示。
图3 17、18、19号煤层曲线对比图
18号煤层:该煤层为一厚度1.6m左右煤层。其三侧向电阻率曲线呈高幅值双峰状反映,且下峰幅值较上峰幅值高;自然伽马曲线呈低幅值“v”字反映,且底板岩层的自然伽马曲线呈高幅值反映;长源距伽马伽马曲线呈高幅值宽锋状反映。如图3所示。
19号煤层:该煤层为一较薄煤层,其顶板为一较薄灰岩。该煤层的三侧向电阻率曲线呈中幅值单峰状反映;自然伽马曲线呈较低幅值,且上覆地层有较高幅值小尖峰突出反映;长源距伽马伽马曲线呈高幅值反映。如图3所示。
24号煤层:该煤层为一较厚含结构煤层,上覆10m左右有一薄层灰岩标志层。该煤层的三侧向曲线呈较高幅值双峰或三峰状反映;自然干曲线呈高幅值尖峰状反映;其长源距伽马伽马曲线呈高幅值双峰状反映,其下部煤层的曲线幅值较上部的低。如图4所示。
图4 24、25、26号煤层曲线对比图
25 号煤层:该煤层三侧向电阻率曲线呈较高幅值双尖峰状反映;煤层自然伽马曲线呈低幅值,夹矸的自然伽马曲线为高幅值;长源距伽马伽马曲线呈高幅值双尖峰状反映。如图4所示。
26 号煤层:该煤层三侧向电阻率曲线呈较高幅值单峰或双尖峰状反映;煤层自然伽马曲线呈低幅值,且下伏3m左右地层的自然伽马曲线有高幅值异常反映;长源距伽马伽马曲线呈高幅值单尖峰状反映。如图4所示。
30 号煤层:该煤层顶板为一较厚灰岩层。其三侧向电阻率曲线呈中低幅值反映;自然伽马曲线呈高幅值峰状反映;长源距伽马伽马曲线呈高幅值尖峰状反映。如图5所示。
4 结语
综上所述,各煤层对比标志明显,对比可靠。矿区内17、18、19、24、25、26、30号煤层厚度有一定变化,煤层结构较为简单,煤质变化中等,是全区较为稳定的可采煤层。
图5 30号煤层曲线对比图