淮南潘一矿4煤与5煤地质特征研究

论文导读：煤层特征。测井曲线法在淮南潘一矿井田的煤层对比中得到了很好的应用,同时也取得了良好的效果。煤层划分，免费论文，淮南潘一矿4煤与5煤地质特征研究。
关键词：煤层对比，煤层特征，煤层划分
 

0 引言

本次论文做的所有工作的目的是要在煤田地质钻探资料和煤矿井开发成果基础上，对潘一矿13条勘探线及各勘探线之间新老钻孔共240个进行4煤与5煤地质特征研究，查明区内4煤与5煤煤层赋存形态及构造发育情况，厚度变化和煤质变化等一系列特征， 根据本区煤层的地质特征采用合适的方法进行有效的鉴别，为开采准备和采区生产提供可靠的决策依据。

1 区域地质概况

潘一井田位于淮南矿区潘集背斜南翼及东西部倾伏转折端南翼。地层走向自东向西为N30°E至N60°W，倾向SE～SW，倾角由浅入深逐渐变缓(20°～7°)。井田内以斜切张扭性断层为主，压扭性断层次之，构造较简单，煤层变化不大。井田内有小型岩浆岩侵入体，主要对1煤至11 煤有不同程度的影响，使煤层局部被岩浆岩吞蚀变为天然焦。二叠系的山西组和石盒子组为本区主要含煤地层。中下部的石盒子组和山西组含可采及局部可采煤层15层，平均总厚度29.68m，自下而上划分为五组七个含煤段，下部四个含煤段为矿井主要开采对象。其中B 组煤包括二、三含煤段，第二含煤段包括4 煤，5 煤，6 煤，7 煤，8 煤，9煤，第三含煤段包括10 煤与11 煤。免费论文，煤层划分。。免费论文，煤层划分。。B 组煤含煤段总厚度193.06m，含煤厚度21.06 m。B组煤的含煤性如图1-1 所示。

图1-1 潘一矿B组煤层含煤性

由图1-1可知，4煤与5煤层位变化较大不稳定，5煤的厚度也不稳定，对煤层的划分造成较大的影响。

2. 4煤与5煤地质特征

结合本次工作所收集的钻孔资料，我们主要从煤层组合及煤层间距、标志层，煤层特征，煤质与显微组份分析，地球物理特征这几个方面进行4煤与5煤的煤层特征研究与对比。

2.1. 4煤与5煤煤层组合及煤层间距

4-1 煤～8 煤是连续可采的煤组，4～5煤之间多为薄层状细砂岩与砂质泥岩不等厚互层且常见虫迹；并且4 煤在潘集地区西部局部为岩浆侵入变成天然焦。5煤顶板一般可见到厚层状中细砂岩，4-1煤与下覆铝土岩的间距平均为 13m ，4-1距4-2间距为4～6m，4-2煤与5煤间距平均为9.45m，5-2煤与6-1煤平均间距为15.004m。由表1-1可以看出，4-1煤与4-2煤，5-1煤与5-2煤，还是4煤与5煤之间的层间距变化都非常大。

表1-1 潘一矿B 组煤主要煤层间距一览表

2.2 标志层

标志层对比是煤层对比的常用方法，此次在潘一矿4煤与5煤中发现以下标志层：

1）鲕状泥岩：基色为浅灰-灰色，花斑为紫红色、锈黄色，少量灰绿色。鲕状泥岩最大厚度为8.15米，平均厚度为1.617米，岩性为泥岩和砂质泥岩，常含铝土质和鲕状菱铁矿，在4-1煤、10煤下部均发育良好，且层位极稳定，是划分4-1煤和10煤的可靠标志。

2）铝土质泥岩：发育于4-1煤下部层位稳定。4-1煤下部的铝土质泥岩常与花斑状泥岩、鲕状泥岩伴生；铝土质泥岩是划分4-1煤的重要标志，15m左右; 4-1煤下部的铝土岩为灰白～灰绿色铝土泥岩，致密块状，厚约3m。具贝壳状断口和滑腻感，常见菱铁矿鲕粒和紫色斑块，全区发育，分布稳定。其底部定为山西组与下石盒子组分界。4-1煤下部的铝土岩最大厚度10.3米，最小厚度0.5米，平均厚度3.644米，距4-1煤最大间距为41.04米， 最小间距为 5.38米，平均间距为14.945米。

3）5煤顶板一般可见到厚层状中细砂岩。最大厚度为26.05米，最小厚度为3.49米，平均厚度为9.837米，厚度变化不大，较稳定，是划分5煤的可靠标志，偶尔也为粉砂岩，中细砂岩顶板常为沙质泥岩。中细砂岩距6-1煤最大间距为16.9米，最小间距0.81米，平均间距为6.19米。免费论文，煤层划分。。

2.3 4煤与5煤煤层发育特征

4-1 煤为主要可采中厚煤层，煤层结构简单～复杂，见夹矸点占见煤点的34.06％，煤层多为一层夹矸，部分见2～3 层夹矸，夹矸多为粘土岩和碳质泥岩，4-1、4-2 两煤层在Ⅳ线13 孔和15 孔周围受岩浆岩烘烤成为高变质煤。4-1 煤顶板常见沙质泥岩，泥岩，粘土岩；底板常见粘土岩,泥岩或细砂岩。

图 2-1 淮南潘一矿4-1 煤厚度等值线图

4-1 煤厚度变化不大，煤厚0.1m～8.84m（图2-1），平均3.39m，变异系数为25.8％，较稳定。由图2 可知，4-1 煤在矿区北部与东部厚度大变化不大，在中部与西部厚度小变化快。5-2煤为局部可采煤层，煤层结构简单-复杂，其中多为一层夹矸，也可见两层夹矸，夹矸多为粘土。5-2 煤顶板常见粘土岩，泥岩，粉砂岩；底板常见沙质泥岩。

图 2-2 淮南潘一矿5-2 煤厚度等值线图

5-2 煤煤厚0.02m～5.35m，平均1.5m（图3），变异系数为35.5％，可采指数0.79411，厚度不稳定。由图3 可知，5-2 煤在矿区的北部，东部与西南方向厚度变化小，在西部与南部厚度变化偏大。

2.4 4煤与5煤煤质分析

5-2煤层水分最小为1.37%，4-1煤层水分最大均为2.76%。5-2煤和4-1煤精煤干燥基挥发分（900℃）均为26.99～39.98%，5-2煤和4-1煤原煤弹筒发热量（Qbad）均为22.6～28.72MJ/Kg， 煤弹筒发热量（Qbad）均为30～32MJ/Kg，4-1煤的灰份均较5煤的偏大。

2.5 4煤与5煤显微组份分析

5煤镜质组含量最小为48.4%，最大为58.6%，平均为53.5%。免费论文，煤层划分。。4-1煤镜质组最小为64.8%，最大为69.7%，平均为67.2%。5煤镜质组含量明显较4煤偏大，是对比5煤与4煤的很好依据；5煤惰质组含量为27.1%~38.9%，均值为30.1%，4-1煤惰质组含量为27.2%~37.5%，均值为32.3%，和5煤相差不大；5煤壳质组含量为6%~12.7%，均值为9.4%。4-1煤壳质组含量为9.1%~11.7%，均值为10.4%；看出4-1 煤的惰质组，壳质组含量均较5煤大，虽然差别不大，但也是区分4煤与5煤的很好证据。免费论文，煤层划分。。

2.6 4煤与5煤地球物理特征

测井曲线法常常和标志层法、层间距法和煤层特征法结合使用,相互验证,相互补充。特别是在其他特征不太明显和钻孔分段取心的情况下,能利用多条测井曲线解释,从曲线峰值、形状中找到区别。测井曲线法在淮南潘一矿井田的煤层对比中得到了很好的应用,同时也取得了良好的效果。

4-1 煤距铝质泥岩以上 15m 左右为第二含煤段第一个可采煤层, 其主要曲线是自然伽马长源距伽马( 密度) 曲线幅值同5-1 煤相似, 电阻率曲线低于其它主要可采煤层, 其形态上为上部高、下部很低的台阶状, 个别孔则为下部高, 上部低的台阶状或“凹”字形[1]。5 煤组曲线形态为电阻率曲线以稳定的上部低、下部高, 有 2～3 个台阶, 当下部的薄煤与其逐渐合并时则呈中部高、上、下低的“山”字形[1]。免费论文，煤层划分。。

3 结论

根据上述4煤与5煤的煤层特征研究，我们得出以下结论：

1）4-1 煤之下15m 左右发育一套铝土岩与花斑状泥岩的共生组合，显微组分镜质组与惰质组含量均较其他主要可采煤层偏高，4-1 煤的电阻率曲线低于其它主要可采煤层；虽然4-1 煤与4-2煤部分被岩浆岩侵入造成划分困难，但4-2煤的水份均较其它煤层偏大，4-2 煤与4-1 煤的间距也很稳定，都是区分4-1 煤与4-2 煤的可靠手段。

2)5-1 煤层位变化不大，很稳定，且水分含量比其它主要可采煤层均小，可区分4-2 煤与5-2煤，5-2 煤层结构虽然复杂，但顶板可见稳定的厚层状中细砂岩标志层，是对比5-2煤的可靠标志。

参考文献
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