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勘查区可采煤层特征及分布范围

学术杂志网   |   2020-08-12

摘要:利用近年来在沁水煤田古县郭店勘查区内施工的各阶段的勘探成果,文章对勘查区内主要可采煤层的厚度和可采范围进行分析研究,并评价了可采煤层的稳定程度。

关键词:可采煤层;厚度变化;分布范围

1引言

勘查区位于太岳山南端,沁水盆地边缘,区内地形复杂,主要由北部2条南北走向的山梁及中南部2条走向北西—南东向的山梁构成,沟谷纵横,切割较为强烈。大型沟谷呈“U”字型,小型冲沟多呈“V”字型。区内主要含煤地层为二叠系下统山西组,石炭系上统太原组及中统本溪组,含煤地层平均总厚度为155.39m,自上而下共含煤13层(1、2、2、5、6、6、7、7、8、9+10、10、11、12号),上下下下煤层平均总厚度为12.89m,平均含煤系数8.30%。区内共含7层可采煤层,其中山西组2层(1、2号),平均总厚度为1.63m,平均可采含煤系数为4.02%;太原组5层(6、6、9+10、10、11号),层平均总厚度为8.46m,平均下下可采含煤系数为8.62%。

2可采煤层

2.11号煤层

位于山西组顶部K细粒砂岩下,全层厚度0.25-81.15m,平均0.71m;纯煤厚度0.25-1.15m,平均0.70;可采厚度0.75-1.15m,平均0.94m。大部不含夹矸,仅ZK901钻孔含1层夹矸,其余钻孔均不含夹矸,结构简单,顶板岩性为细粒砂岩、粉砂岩、砂质泥岩、泥岩,底板岩性为粉砂岩、砂质泥岩、泥岩。煤层赋存标高在+40m+370之间,埋深在450-780m之间。~1号煤层可采区域有2个,一个在区中东部与ZK503、ZK505钻孔连为一片,成椭圆状,第二个在区中西部之西北—东南部,呈条带状分布,2处可采面积共计225.317km,占全区面积的53.51%。其余部分地带均为不可采。1号煤层在本区东北部及南部边界外相对变薄,可采范围主要位于区中部之西南侧,厚度变化无明显规律,煤类单一,均为焦煤,可采面积在1/2左右,且可采区可连成片,煤层可采性指数Km=0.56。

2.22号煤层

位于山西组近底部,上距1号煤层10.44-35.16m,平均25.57m,全层厚度0.00-1.80m,平均0.92m;纯煤厚度0.00-1.54m,平均0.88m;可采厚度0.87-1.80m,平均1.24m。大部分钻孔不含夹矸,仅ZK505钻孔含两层夹矸,结构简单,顶板岩性为粉砂岩、砂质泥岩、泥岩,底板岩性为砂质泥岩、泥岩、粉砂岩。煤层赋存标高在+10+320之间,埋深在500-810m之间。~2号煤层可采范围主要集中在区中西部,大致呈北窄南宽的条带状分布,可采区范围内煤层厚在0.70-1.54m之2间,可采面积合计22.599km,占全区面积的47.77%,另在区中东部ZK505钻孔处形成厚达1.80m的零星可采点(本次不参与资源量估算)。煤层总体由南向北,由西向东逐渐变薄至尖灭,厚度变化无明显规律,煤类单一,均为焦煤,可采面积在1/2左右,煤层可采性指数Km=0.57。

2.36号煤层

位于太原组上段下部,上距3号煤层36.26-57.49m,平均47.83m。全层厚度0.00-1.49m,平均0.84m;纯煤厚度0.00-1.49m,平均0.83m;可采厚度0.75-1.49m,平均0.98m。大部分钻孔不含夹矸,仅ZK906钻孔含1层夹矸,结构简单,顶板岩性为泥岩、炭质泥岩、中粒砂岩,底板岩性为砂质泥岩、泥岩、粉砂岩。煤层赋存标高为+60+370之间,埋深在450-760m之间。~6号煤层于区西部以ZK301、ZK303、ZK305、ZK503、ZK506、ZK510、ZK701、ZK906钻孔可采点连片,可采边界不规则,自东向西呈藕节条带状分布于区中部,可采面积216.410km,占全区面积的34.68%。该煤层厚度变化较大,无明显规律,自西北向东南逐渐变厚至尖灭,煤类单一,均为焦煤和瘦煤。

2.46号煤层

下位于太原组上段底部,上距6号煤层2.89-4.97m,平均4.05m。全层厚度0.00-1.20m,平均0.99m;纯煤厚度0.00-1.20m,平均0.98m;可采厚度0.83-1.20m,平均1.02m。不含夹矸,结构简单,顶板岩性为炭质泥岩、泥岩、砂质泥岩,底板岩性为泥岩、粉砂岩、砂质泥岩。煤层赋存标高为+20+370之间,埋深在450-800m之间。~6号煤层于区北东及南东部逐渐变薄至尖灭,在中部自下东向西形成不规则条带状可采范围,厚度变化较大,无明显2规律,可采面积合计15.186km,占全区面积的32.10%,另于区西北角ZK101钻孔处形成厚度0.94m的孤立可采点(本次不参与资源量估算)。该煤层分布范围内为薄煤层,结构简单,煤类为焦煤和瘦煤。

2.59+10号煤层

位于太原组下段顶部,上距6号煤层30.00-51.43m,平下均37.93m。全层厚度1.69-6.71m,平均3.71m;纯煤厚度1.34-4.66m,平均3.07m。含0-3层夹矸(大部含1-2层),夹矸总厚度为0.00-2.15m,平均0.64m,结构较简单,顶板岩性为K石灰岩或泥岩伪顶,底板岩性为细粒砂岩、粉砂2岩、泥岩。煤层赋存标高为-80+330之间,埋深在490-~900m之间。9+10号煤层富煤区主要集中在区东南ZK505、ZK901附近,厚度由北向南至东南逐渐增厚,区中部大面积与10号下煤层合并,变化规律明显,结构较简单,煤类较单一,大部分为贫煤,局部有少量的瘦煤和贫瘦煤,符合稳定煤层的基本特征要求。

2.610号煤层

下位于太原组下段中部,上距9+10号煤层1.40-3.57m,平均2.16m。全层厚度0.45-2.19m,平均1.18m;纯煤厚度0.45-1.89m,平均1.17m;可采厚度1.09-2.19m,平均1.46m。含0-1层夹矸,夹矸总厚度为0.00-0.30m,平均0.30m,结构简单,顶板岩性粉砂岩,底板岩性为细粒砂岩。煤层赋存标高为-80+280之间,埋深在540-900m之间。~结合周边勘查区成果资料分析,在区北部旧县勘查区及西北部张庄勘查区ZK1701钻孔一带,10号煤层是独立煤下层,由北向南进入本区ZK101、ZK103附近后逐步合并为9+10(9+10+10)号煤层,至西南部ZK910、ZK906钻孔附下近又出现小范围与9+10号煤层分叉现象,考虑到本区西北部该煤层可采面积与周边勘查区连片,并与区外情况一致,属局部可采的较稳定煤层。

2.711号煤层

位于太原组下段底部,上距10号煤层3.76-6.04m,平下均2.92m。全层厚度0.63-3.15m,平均2.41m;纯煤厚度0.63-2.90m,平均2.20m;可采厚度1.50-3.15m,平均2.51m。含0-3层夹矸(大部含0-1层),夹矸岩性为泥岩,厚度为0.00-0.60m,平均0.33m,结构简单,顶板岩性泥岩为主,偶有粉砂岩及砂质泥岩,底板岩性为含铝泥岩、炭质泥岩、泥岩。煤层赋存标高为-90+320之间,埋深在~500-910m之间。11号煤层全区范围内仅西北角ZK101钻孔未达到可采厚度(0.63m),该点处于背斜构造核部,判断此处煤层突然变薄属构造引起,不可采面积较小,其余均为可采,煤层总体由东北向西南逐渐变厚,在1.79-3.15m之间,变化规律明显,结构简单,煤类较单一,大部分为贫煤,局部有少量的瘦煤和贫瘦煤。

3结论

通过以往在勘查区内及周边施工的26个钻孔,对该区1、2、6、6、9+10、10、11号7层可采煤层的层位、厚度下下变化及可采范围进行了分析研究,其中1、2、6、6号煤层下均属薄煤层,可采范围主要位于区中—西部,可采边界不规则,结合评价薄煤层稳定性的主要指标煤层可采性指数,确定为局部可采的不稳定煤层;10号煤层属9+10分叉下煤层,因西北部可采范围与周边勘查区情况一致,为确保其成果的统一性和延续性,确定为局部可采的较稳定煤层,与周边勘查区保持一致;9+10、11号煤层属中—厚煤层,煤层厚度变化规律明显,井田内煤层的采用厚度、灰分、硫分、发热量基本全部符合规定的资源量指标,故确定为全区可采的稳定煤层。

参考文献:

[1]张继强,等.山西省沁水煤田古县郭店勘查区详查地质报告[R].山西省煤炭地质一四四勘查院,2020.

[2]中华人民共和国国土资源部.DZ/T0215-2002,煤、泥炭地质勘查规范[S].北京:地质出版社,2003.

作者:杜文慧 单位:山西省煤炭地质144勘查院

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