韩城矿区含煤地层特征及煤层对比方法

崔辽辽韩城矿区含煤地层特征及煤层对比方法　韩城矿区含煤地层特征及煤层对比方法　崔辽辽　（陕西省煤田地质局一三九队，陕西渭南７１４０００）　摘要：对矿区内含煤地层的特征、煤层顶底板岩性特征、煤层结构，进行了认真地分析研究，总结　了韩城矿区煤层对比方法，对比法具有针对性，效果较好。　关键词：韩城矿区；地层特征；煤层对比　中图分类号：Ｐ６１８．１１文献标识码：Ｂ　文章编号：１６７１—７４９Ｘ【２０１４）０５—００２６—０３　石英砂岩、粉砂岩，含有７　、８　、９　不稳定的薄煤层。　上部主要为粉砂岩、砂质泥岩、泥岩，含４　、５　、６　煤　０　引言　韩城矿区地处渭北石炭二叠纪煤田东南部，位　于韩城市区以西。矿区位于鄂尔多斯盆地东南边　缘，浅部构造复杂，断裂发育，中深部地层平缓，断裂　较少，以往煤田地质工作表明，矿区蕴藏着丰富的煤　炭资源。含煤岩系为上石炭统太原组（Ｃ　ｔ）和下二　叠统山西组（Ｐ　ｓ）。对本区含煤地层及煤层对比方　法的研究，为今后进一步地质勘探及煤田开发提供　理论指导。　层，夹薄层或透镜状菱铁质砂岩或石英砂岩。５　煤　层稳定，较厚，其测井曲线特征明显，易于分辩。该　组地层厚度变化不大，边部较厚，总体向西部变薄。　下二叠统山西组（Ｐ　ｓ）：矿区又一主要含煤岩　系，区内未出露。据以往钻孔揭露，厚度为ｌ６．１Ｏ～　５４．１１　ｍ，一般３０～４０　ｍ，中部稍薄，南、北稍厚。与　下伏石炭系太原组为整合接触。岩性由灰、深灰、黑　灰等色的中、细粒砂岩、粉砂岩、砂质泥岩及煤层组　成。含煤层１—３层，编号为１　、２　、３　，煤层顶板一　１矿区地层及构造特征　１．１矿区地层特征　般为粉砂岩、泥岩，泥岩中含较多的植物化石。整组　地层在电阻率曲线上表现为平缓的低阻反映，自然　韩城矿区黄土覆盖面积大，基岩出露较少，石炭　一二叠纪含煤岩系虽未出露，但据以往钻孔资料，含　伽玛值较高，间或有低密度尖峰状组合反映。　二叠系上统上石盒子组（Ｐ，５　）：区内各沟谷中　零星出露。据钻孔揭露厚度２６３．００～３６０．１２　ｍ，一　煤岩系全区稳定发育，属掩盖式煤田，地层由老到新　为奥陶系、石炭系、二叠系、三叠系和第四系。其中　奥陶系中统峰峰组（０：厂），石炭系中统本溪组（Ｃ　ｂ）　及二叠系下统下石盒子组（Ｐ　ｓｈ）矿区均无出露。　石炭系上统太原组（Ｃ　ｔ）：为矿区主要含煤岩系　般２８０—３００　ｍ，中部较厚。与下伏下石盒子组地层　整合接触。自下而上可分为两段。第一段（Ｐ：ｓｈ　）　上部为黄绿、灰绿、黄灰色中、粗粒砂岩夹黄绿、紫红　色等杂色粉砂岩，下部以紫杂灰黄色粉砂岩与砂质　之一。据区内钻孔揭示，厚度２４．６１～７５．５９　１ＴＩ，一　般５０　ｍ左右，太原组地层属海陆交互相沉积。岩性　较复杂，由砂岩、泥岩、灰岩、砂质泥岩及煤层组成。　底部有一层较稳定之石英砂岩（局部为石英砾岩），　ｌ１　煤层位于顶部，煤层顶板为一层较稳定的泥灰　岩。中部以石灰岩及钙质砂岩为主，夹有少量泥岩、　收稿日期：２０１４一Ｏ３—０６　作者简介：崔辽辽（１９８５一），女，陕西榆林人，２００９年毕业于长安大　学，助理工程师，从事资源勘查和煤田地质方面的工作。　泥岩、泥岩成不等厚互层为主，夹数层黄绿、灰绿色　中粒砂岩。本段厚１５０　ｍ左右。第二段（Ｐ　ｓｈ　）上　部为暗紫红色泥岩与薄层灰绿、黄绿色中细粒砂岩、　粉砂岩互层，夹深灰色泥岩；下部为紫红、黄绿等杂　色泥岩、砂质泥岩夹薄层灰绿、黄绿色中粒砂岩，底　部为一层厚度１０　ｍ左右的灰绿色中粒砂岩与第一　段分界。本段厚１３０　ｍ左右。　二叠系上统孙家沟组（Ｐ：ｓ）：区内各沟谷普遍分　布，厚０～２８９．４９　ｍ，与下伏上石盒子组呈整合接　第５期　崔辽辽韩城矿区含煤地层特征及煤层对比方法　２７　触。按岩性分为两段，上段以棕红、紫红、暗红色泥　岩、砂质泥岩为主，夹黄绿色或兰灰色泥岩及浅灰绿　层等松散层组成。厚度０—５０　ｍ，一般厚６　ｍ。　１．２矿区构造特征　色细砂岩、泥灰岩，偶有石膏层。一般厚５０—８０　ＩＴＩ。　下段以黄绿、灰绿、紫色、暗紫色细砂岩为主，与暗　紫红色砂质泥岩呈不等厚互层，底部为一层厚层状、　灰白色中一粗粒砂岩，含石英砾，一般厚１８０　ｍ　左右。　矿区地处鄂尔多斯盆地南缘渭北断隆区的东北　边缘弱变形带内，又处于鄂尔多斯盆地东南缘弧形　转弯部位，向东南方向隔汾渭断陷与秦岭造山带相　望，东邻黄河大断裂（Ｆ　），向东跨黄河与河东断褶　带相接，向西北逐渐过渡为伊陕单斜区，构造位置独　特，不同期次、方向、强度、规模的构造联合与复合作　三叠系下统刘家沟组（Ｔ　ｚ）：区内各沟谷普遍分　布，厚度０～２２２．９５　ｍ，与下伏孙家沟组呈整合接　触。岩性由棕红色、肉红色、灰紫色中～细粒砂岩及　薄层细粉砂岩和泥岩组成。其中中～细粒砂岩中石　英含量较高，钙质和铁质胶结，岩层坚硬，厚层状，中　下部夹２—３层不稳定的同生砾岩，其中上层砾石分　选较好，砾石成份以同生粉砂砾为主，粒径０．５—　１．５　ｃｍ，呈孔隙式胶结，且坚硬质脆，下部两层砾岩　分选及磨圆度较差，粒径一般大于２　ｅｍ，呈基底式　胶结，风化后砾石易脱落，使岩石成蜂窝状。几层砾　石间距２—８　ｉｎ不等。　三叠系下统和尚沟组（Ｔ　ｈ）：出露于勘查区西　和西北部沟谷中，岩性以棕红色粉砂质泥岩、细粉砂　岩为主，质地均一，各种测井曲线均平缓无峰。中、　下部富含钙质结核，偶见灰绿色泥灰岩条带及２—３　层发育不稳定的砾岩薄层，砾石成份以泥砾为主，局　部发育有植物茎杆化石，中部发育一层厚约１２　ｍ的　灰紫色中粒砂岩。厚度０—１５０　ｍ，与下伏刘家沟地　层为整合接触。　三叠系中统纸坊组（Ｔ　ｚ）：出露于矿区西北部禹　山一带，厚度０～２４８．７４　ｍ，岩性以灰黄绿色厚层一　块状中粗粒砂岩、细砂岩为主，含云母、泥钙质胶结，　发育有斜层理及交错层理，裂隙较发育，夹数层　灰紫、紫红色粉砂岩及泥岩。与下伏地层呈整合　接触。　新近系中新统（Ｎ　）：其岩性为浅棕红色松散状　粘土及粉砂。底部为半固结砾石及砂，砾石成份混　杂，磨园度较差，分选程度差。厚度０—６９　ｍ，与下　伏地层呈不整合接触。　第四系（Ｑ）：①第四系更新统（Ｑ　＋　）。分布较　广，厚度１～１６５．５０　ｍ，与下伏地层呈不整合接触。　上部为黄色、棕黄色亚粘土、亚砂土组成，中部及下　部为中砂、细砂、亚粘土等松散层互层；②全新统　（Ｑ　）。主要分布在各大沟谷及北部丘陵山坡上，由　冲积、洪积、坡积的亚砂土、粉砂、中砂、砂砾及风化　用决定了勘查区构造形变的复杂性。渭北煤田石炭　一二叠煤系呈现北东～南西向一个似平卧的反“ｓ”　型展布，总体构造形态是一倾向北西的具波状起伏　的缓倾斜大型单斜构造。向东南或南部（边浅部）　煤层埋藏较浅，以致外围煤系基底奥陶系灰岩出露，　但断层较发育，地层倾角变化大；向西北或北部煤层　埋藏加深，但断层发育较少，地层产状平缓，构造　简单。　矿区位于鄂尔多斯地块内部，基底稳定性好，刚　性强，以往深部勘查工程未发现岩浆岩。　２矿区煤层特征及煤层对比　２．１矿区煤层特征　韩城矿区含煤地层为石炭系上统太原组和二叠　系下统山西组是一套海陆交互相的含煤建造，共含　煤１Ｏ余层，自上而下编号为１　～ｌ１　，其中１　～３　煤　层位于山西组，４　一１１　煤层位于太原组。可采煤层　及局部可采煤层为２　、３　、４　、５　、１１　，其它的为不可　采的薄煤层或煤线。从整个矿区来看：北部３　、１１　为主要可采煤层，２　为大部分可采煤层；南区是以　５　、１１　为主要可采煤层，４　为大部分可采煤层。各　层煤煤厚分别为：２　、３　煤在０～３　ｍ之间，４　煤在２　ｍ左右，５　煤层３—１１　ｍ，１１　煤为１—６　ｍ之间。　２．２煤岩层对比　韩城矿区的勘查、开发程度较高，前人积累了较　多的煤岩层对比资料。煤岩层对比基本清楚，主要　采用对比方法如下。　标志层对比法：①Ｋ１。岩性为灰、灰白或青灰　色团块状铝质粘土岩，断口有滑面，内含黄铁矿集合　体，呈结核状、鲕粒状或沿裂隙充填，易于鉴别，为奥　灰岩风化面上沉积物，岩性稳定，层位可靠，厚度一　般较小，且变化较大，它常为１１　煤层的直接底板　（图１）；②Ｋ２。位于太原组中部，岩性为黑色、灰黑　色微晶一细晶石灰岩或泥灰岩，富含有机质或炭质，　第５期　周　洪补连塔煤矿１２４０１综采面水患成因分析　５１　如果上部岩层有渗流水，经过一段时间，在贮　水空间内就积存了部分水源。当出现周期来压时，　下部岩层进一步下陷、破断，破坏了上部的贮水构　造，于是贮水空间内的水短时间内涌人工作面造成　水害。　此种情形的条件是悬臂梁（砂岩）上部必须要　证。井下施工探放水孔，应探放不同层位的含水层。　本区主要为第四系松散含水层，若井下施工较困难　（基岩较厚）时，要考虑在地表施工抽水井，对含水　量较大的贮水构造进行有效排放；④井下回采工作　面巷道中出现淋水时，要查明原因；特别是靠近回采　工作面附近出现淋水，要提前做好排水准备。　有局部的潜水或承压水含水层且有导水裂隙下渗通　道或悬臂梁（砂岩）本身是含水层。否则，无水之源　不会形成水害。　２．３防治措施及建议　３　结语　煤矿防治水工作是一项复杂的系统工程，通过　措施及建议：①神东矿区工作面回采前特别是　采区首采面，要对地表相应区域进行详细的水文地　质调查，查明地表沟流的范围、流向、补给条件和雨、　旱季的流量等。查明地表地层的出露情况，第四系　补连塔１２４０１工作面数次较大突水事故形成机理的　分析和研究，以及矿区多年防治水和井下探放水积　累的经验，使我们进一步明确了神东中心矿区井工　开采防治水的重点，除已知的采空区积水和地表沟　流外，其地表沟流旁隐伏的古冲沟和与之相联系的　地表支沟，易贮水的较厚的松散含水层区段等区域　特殊的地理环境和成岩构造，也是不可忽视的重要　内容。　参考文献：　［１］　田文华．综采面顶板离层水害“四位一体”防治措　施的形成与应用［Ｊ］．神华科技，２０１３。（５）．　松散层的分布范围、贮水和排泄条件、可能的贮水盆　地范围与大小，并标注到相应的图件中；②对可疑地　段，必要时要打一定数量的水文地质松调孔，进行水　文观察，求出含水层厚度、含水系数、范围，计算出相　应的贮水量。并根据已有水文地质资料，预测井下　回采时的最大涌水量；③对物探区域要进行钻探验　Ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｃａｕｓｅｓ　ｏｆ　ｗａｔｅｒ　ｄｉｓａｓｔｅｒ　ｉｎ　Ｎｏ＿１　２４０　１　ｍｅｃｈａｎｉｚｅｄ　ｍｉｎｉｎｇ　ｆａｃｅ　ｏｆ　Ｂｕｌｉａｎｔａ　Ｃｏａｌ　Ｍｉｎｅ　ＺＨＯＵ　Ｈｏｎｇ　（Ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ　ａｎｄ　Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ　Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｓｈｅｎｈｕａ　Ｓｈｅｎｄｏｎｇ　Ｃｏａｌ　Ｇｒｏｕｐ　Ｃｏ．，Ｌｔｄ，Ｙｉｑｉ　０１７２０９，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ　ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｏｆ　ｗａｔｅｒ　ｄｉｓａｓｔｅｒ　ｉｎ　ｍｉｎｉｎｇ　ｆａｃｅｓ　ｉｓ　ｏｎｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｍｏｓｔ　ｉｍｐｏｒｔａｎｔ　ｐａｒｔｓ　ｉｎ　ｍｉｎｅ　ｄａｉｌｙ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ｉｎ　Ｓｈｅｎｄｏｎｇ　ｍｉｎｉｎｇ　ａｒｅａ．Ｉｎ　ｏｒｄｅｒ　ｔｏ　ｐｒｅｖｅｎｔ　ｔｈｅ　ｗａｔｅｒ　ｄｉｓａｓｔｅｒ，ａ　ｌｏｔ　ｏｆ　ｍａｎｐｏｗｅｒ　ａｎｄ　ｍａｔｅｒｉａｌ　ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ　ａｒｅ　ｉｎｖｅｓｔｅｄ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｏｆ　ｗａｔｅｒ　ｄｉｓａｓｔｅｒ　ｅｖｅｒｙ　ｙｅａｒ．Ｔｈｅ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ａｎｄ　ｓｕｍｍａｒｙ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅ　ｏｆ　ｗａｔｅｒ　ｄｉｓａｓｔｅｒｇ　ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｃｏｎｔｏｌ　ｉｒｓ　ａｎ　ｉｍ—　ｐｏｒｔａｎｔ　ｐａｒｔ　ｉｎ　ｗａｔｅｒ　ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｗｏｒｋ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｓｅｖｅｒａｌ　ｗａｔｅｒ　ａｃｃｉｄｅｎｔｓ　ｈａｐｐｅｎｅｄ　ｉｎ　５１ｏ１２４０１　ｍｅｃｈａｎｉｚｅｄ　ｍｉｎｉｎｇ　ｆａｃｅ　ｏｆ　Ｂｕｌｉａｎｔａ　Ｃｏａｌ　Ｍｉｎｅ，ｔｈｅ　ｐａｐｅｒ　ａｎａｌｙｚｅｄ　ｔｈｅ　ｃａｕｓｅｓ　ａｎｄ　ｐｒｏｐｏｓｅｄ　ｔｈｅ　ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ　ｐｒｅｖｅｎｔｉｖｅ　ｍｅａｓｕｒｅｓ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｆｌｏｏｄ　ｆａｃｔｏｒｓ；ａｎａｌｙｓｉｓ；ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎ　（上接第２８页）　细粒砂岩分隔，ｌ１　煤底板自然伽玛曲线幅值很高，　呈阶梯状上升，亦为全孔最高值，是含铝质泥岩的　特征。　大，但含煤建造分布范围广泛，连续性好，且与上覆　地层呈连续沉积过渡关系，含煤岩系保存条件好，含　煤岩系沉积期有利于煤炭聚积的泥炭沼泽环境多次　３　结语　韩城矿区属鄂尔多斯盆地东南部渭北石炭二叠　广泛发育，形成多层煤层（线），煤炭资源潜力巨大。　参考文献：　［１］　王双明．鄂尔多斯盆地聚煤规律及煤炭资源评价　［Ｍ］．北京：煤炭工业出版社，１９９６．　［２］李智学．陕西省煤炭资源潜力评价报告［Ｒ］．西　安：陕西省煤田地质局勘察研究院，２０１０．　纪煤田有机的组成部分，晚古生代成煤期地壳分异　性小，具稳定的地台型特征，虽基底的沉降幅度不