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砀山矿区朱楼井田主要可采煤层特征及煤层对比

文章编号:1005-6157(2010)01-038-安徽地质Geology of Anhui第20卷第1期2010年3月Vo l.20 N o.1 March 2010砀山矿区朱楼井田主要可采煤层特征及煤层对比文超武,李全海,方招信,袁 健(安徽省地质矿产勘查局325地质队, 安徽淮北 235000)摘 要:砀山矿区朱楼井田主要可采煤层为二叠系下统下石盒子组的G 2、G 1煤层;山西组的D 2、C 2、C 1煤层,其中D 2煤层多被岩浆岩穿插侵蚀变为天然焦,C 2、C 1煤层仅在井田南部出现。

本文采用多种方法对井田内主要可采煤层进行了分析对比,发现了煤层在纵向和横向的起伏变化、褶曲和断层构造,无疑对今后井田的开采是有指导意义的。

关键词:朱楼井田;主要可采煤层;煤层对比中图分类号:P618.11 文献标志码:A0 引言砀山矿区朱楼井田位于安徽省宿州市砀山县东南部,东邻萧县,南与河南省永城市接壤。

该井田位于永城复式背斜的北部倾没端,东邻蒋河复式向斜。

含煤地层呈走向北东—近东西,向北倾的单斜构造,倾角一般为5°~18°,沿走向及倾向均显示不同程度的波状起伏,形成一些规模不等的次级向斜和背斜(图1)。

朱楼井田含煤岩系主要为二叠系下统下石盒子组(P 1x )、山西组(P 1s )。

山西组含煤2~5组,总厚度2.15~7.17m ,含煤系数为3.55,主要煤层集中在该组下部,含煤三组(C 1、C 2、D 2)、C 1、C 2煤层主要分布在矿区南部,为局部可采煤层;D 2煤层被岩浆岩侵蚀变为天然焦,下部为D 2,上部为D 2(上),为较稳定偏复杂煤层。

E 煤层不可采,主要分布在矿区西部。

下石盒子组含煤2~6组,总厚度1.39~4.18m ,含煤系数3.04,主要煤层集中在该组下部,含煤三组(F 、G 、H ):F 、H 煤层一般不可采,G 煤组有G 1、G 2两个分层, 在整个井田都比较稳定,基本都可采,是本井田最主要可采煤层。

1 可采煤层井田内主要可采煤层为G2、G1两个煤层;D2煤层受火成岩侵蚀,煤层变薄或变成天然焦,只有部分可采;C2、C1煤层在矿区北部沉缺,主要分布在南部,为局部可采煤层。

G2煤层:两极厚度0~1.79m ,平均厚度0.78m 左右,属薄煤层,可采厚度0.70~1.79m ,可采平均厚度1.01m ,见煤点79个,其中可采见煤点49个,占62%,可采面积10.88km 2,面积可采指数36.68%。

见18层夹矸,夹矸岩性为炭质泥岩或泥岩,夹矸厚0.02~0.65m 。

煤层厚度变异系数45.64%,变化中等为较稳定煤层。

煤质为贫瘦煤、焦煤、瘦煤和贫煤。

煤层顶板为泥岩、粉砂岩或细粒砂岩,砂岩顶图1 朱楼井田地质纲要图Fig. 1 Geological sketch of the Zhulou well field4收稿日期:2009-09-08作者简介:文超武(1958-),男,安徽砀山人,工程师,主要从事煤田地质勘探工作第 20 卷 第 1 期39板时对下伏岩煤层具冲刷作用,从H1605和H1305孔向H1609孔方向渐被冲刷缺失。

在东部从H4线至H8线大部分地带变薄,甚至不可采,可能与砂岩体的冲刷有关。

煤层底板多为暗色泥岩及少量的细粉砂岩。

煤层厚度变化见可采煤层厚度频率直方图。

G 1煤层:两极厚度0~2.34m ,平均厚度1.44m ,属中厚煤层,可采厚度0.70~2.34m ,可采煤层平均厚度1.53m 。

见煤点86个,其中可采点79个,占91.86%,可采面积20.12km 2,面积可采指数67.84%。

见23层夹矸,夹矸厚度0.02~0.5m ,煤层厚度变异系数32.27%,煤层结构较简单,总体上是较稳定煤层。

煤质为贫瘦煤、瘦煤、焦煤和贫煤。

煤层顶底板为泥岩、细粉砂岩、粉砂岩和少量的炭质泥岩。

该煤层在H1312孔附近沉缺,另外,由于构造作用,在张屯背斜和小王屯背斜煤层被剥蚀。

D 2(上)煤层:两极厚度0.58~2.67m ,大部分为天然焦,平均厚度1.38m ,见煤点44个,其中可采点15个,占34%。

本煤层是由于辉绿岩穿插、破坏D 2煤层所分出在岩体上部的部分,该煤层为不稳定煤层。

煤质除天然焦外,只有极少量的焦煤和瘦煤。

煤层顶板主要为泥岩、粉砂岩和辉绿岩,底板主要为辉绿岩。

D 2煤层:两极厚度0.1~4.8m ,大部分为天然焦,平均厚度1.49m ,属中厚煤层。

见煤点96个,以天然焦计算,其中可采点54个,占56.25%,可采面积16.92 km 2,面积可采指数57.05%。

本煤层是由于辉绿岩穿插煤层所分出的在岩体下部的部分,除天然焦外,还有少量的贫瘦煤、瘦煤、贫煤和焦煤等。

该煤层为不稳定煤层。

煤层底板主要为泥岩、细粉砂岩,顶板主要为天然焦、辉绿岩。

C 2煤层:两极厚度0~2.24m ,平均厚度0.97m ,属薄煤层。

可采厚度0.70~2.24m ,可采煤层平均厚度1.26m 。

见煤点44个,其中可采点26个,占59.09%,见煤面积6.53 km 2,可采面积4.18 km 2,面积可采指数64.01%。

见15层夹矸,夹矸厚度0.12~0.65m 。

煤层厚度变异系数52.18%,该煤层主要分布在矿区的南部,为局部较稳定煤层。

煤质主要为瘦煤、贫瘦煤和贫煤。

煤层顶底板主要为细粉砂岩和泥岩。

C 1煤层:两极厚度0~1.42m ,平均厚度0.74m ,属薄煤层。

可采厚度0.70~1.42m ,可采煤层平均厚度0.95m 。

见煤点49个,其中可采点23个,占46.94%,见煤面积9.8 km 2,可采面积4.21km 2,面积可采指数42.96%。

见11层夹矸,夹矸厚度0.06~0.97m 。

煤层厚度变异系数38.94%,主要分布在井田的南部,为局部较稳定煤层。

煤质主要为贫瘦煤、瘦煤、贫煤和焦煤。

煤层顶底板主要为细粉砂岩和泥岩。

2 煤层对比煤层(组)对比主要从标志层、层间距、煤层顶底板岩石特征、测井曲线等四个方面进行对比。

2.1 煤层(组)对比2.1.1 标志层(K 1、K 2、K 3)K 1:为石炭系太原组顶部第一层灰岩,厚0.30~1.50m ,全区稳定,富含生物碎屑。

其顶部为一套泻湖相黑色泥岩。

K 2:为铝土泥岩,为湖相胶体沉积,灰白色—灰绿色,致密块状,具滑感、质纯、常具贝壳状断口,层位全区稳定;厚度1.20~4.79m 。

为下石盒子组与山西组分界的标志。

K 3:为一套浅灰、灰白色含砾粗—中粒砂岩,主要成份以石英为主,长石次之,硅质胶结,硬度大,具板状斜层理,位于上石盒子组中部。

2.1.2 层间距山西组为一套海湾潮坪和三角洲体系的沉积产物,厚度一般86~110m 。

下部以灰黑色粉砂岩、泥岩和粉砂岩互层及煤层组成,含菱铁矿结核,为一套向上变粗的反粒序层;上部为灰白色中细粒石英砂岩夹粉砂岩,为向上变细的正粒序层。

含C 、D 、E 煤组,主要集中于下部。

下石盒子组为一套以三角洲平原相沉积为主的碎屑岩,厚160~200m ,以灰、文超武:砀山矿区朱楼井田主要可采煤层特征及煤层对比表1 皖北地区煤层编号对比表Table 1 Correlation of coalseam numbers for northernAnhui淮北矿务局省煤田三队三二五队备注下石盒子组(P 1x )26H H 1H 2H 3331771GG 33272G 2473G 158F 山西组(P 1s )9E 610101DD 3D2煤层被火成岩侵蚀成上下两层。

102D 2103D 1711111C C 2112C 1太原组(C 2t )12~18BB 11~B 1层地区地2010年40安徽地质深灰、灰黑色泥岩、粉砂岩为主,夹灰白色砂岩、粉砂岩,常成4~5个向上变粗的反粒序旋回。

含F 、G 、H 煤组,主要集中于下部。

井田内除标志层外,层间距也是比较稳定的。

C 煤组下距灰岩标志层(K 1)15.26~31.13m ,一般18m ;上距D 2煤组16m 左右;上距标志层(K 2)77~95m 。

D 2煤组下距灰岩标志层(K 1)40~58m ,一般45 m 左右;上距标志层(K 2)61~82m 。

E 煤组上距(K 2)12~16m ,一般14m ;下距D 2煤组50m 左右。

G 煤组下距(K 2)28~44m ,上距K 3 130~180m 。

H 煤组下距(K 2)43~70m ,上距K 3 100~150m ,下距G 煤组15~30m 。

2.1.3 煤层顶底板岩石特征对比G 2煤层之上通常为富含植物叶茎化石的黑灰色泥岩,有时含有黄铁矿细晶,该煤层底板一般为灰黑色泥岩,部分为细粉砂岩,都含有植物碎片化石。

G 1煤层顶板通常为富含植物叶茎化石的黑灰色泥岩,水平层理发育,少部分为粉砂岩;该煤层底板一般为灰黑色泥岩,有时含黄铁矿结核,部分为细粉砂岩,都含有植物根、茎碎片化石。

D 2煤层被火成岩侵蚀,顶板通常为灰色泥岩,少部分为粉砂岩或者辉绿岩,泥岩和粉砂岩中含有植物化石,水平层理发育;煤层底板一般为灰色细砂岩、泥岩,也含有植物根、茎碎片化石。

C 2煤层顶板常发育细粒砂岩、泥岩,砂岩主要成份为石英、长石,并有暗色条带,泥岩中含有植物化石;底板一般为深灰色细砂岩,硅泥质胶结,另有一部分泥岩,含有植物化石。

C 1煤层顶板常发育细粒砂岩、泥岩,砂岩主要成份为石英、长石,硅泥质胶结,泥岩中含有植物化石;并含黄铁矿结核,底板一般为深灰色细砂岩和泥岩,泥岩中含有植物碎片化石,断口参差状。

2.1.4 测井曲线对比G 2、G 1煤层的曲线特征异常明显。

三侧向电阻率为高值;长源距伽玛伽玛是低密度值,表现为散射伽玛值极高的特征;天然伽玛是极低值;自然电位是负异常反映。

D 2煤层多以天然焦出现,伽玛伽玛曲线为极高值特征,自然伽玛曲线为极低值,三侧向电阻率为零值反映,在自然电位曲线上有明显的正异常反映。

C 2、C 1煤层的曲线特征为三侧向电阻率为极高值,其数值高于上述其它煤层;伽玛伽玛曲线值为高异常反映;天然伽玛是极低值。

2.2 煤分层对比G 2煤层:在G 煤组上部,上距H 煤组15~30m ,下距G 1煤层10m ;局部分叉为两个分层,夹矸岩性一般为泥岩或炭质泥岩。

G 1煤层:位于G 煤组下部,一般为单层,煤层顶、底部有时有薄层夹矸,夹矸多为炭质泥岩。

D 煤组有2~3个分层,D 1、D 3煤层一般不发育,且厚度小,0~0.25m 。

D 2煤层原生沉积较发育稳定,结构简单,但由于受后期辉绿岩侵蚀破坏,大部分变质为天然焦且分为上下两个分层D 2 、D 2(上) 。

C 2煤层:上距D 2煤层12~18m ,局部有夹矸厚0~0.46m ,有时为两个分层,仅在勘查区南部出现,大部分可采。

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