新疆黑山頭煤礦煤層對(duì)比方法討論

摘要：新疆黑山頭煤礦的煤田對(duì)比，綜合運(yùn)用了標(biāo)志層、煤層組合、間距、巖性特征、測(cè)井曲線的物性反映特征等煤層對(duì)比方法，結(jié)果表明：煤層對(duì)比是一項(xiàng)較為復(fù)雜的工作，采用單一對(duì)比方法難以準(zhǔn)確地確定煤層層位，需要多種方法共同使用。

關(guān)鍵詞：煤層對(duì)比 標(biāo)志層 測(cè)井曲線

0 引言

新疆黑山頭煤礦的含煤地層為侏羅系西山窯組含煤巖系，系陸相沉積地層，巖性變化較大，煤層層數(shù)較多、厚度大，煤層沿走向、傾向厚度及層間距有一定變化，某些煤層存在合并、分叉現(xiàn)象，這對(duì)巖煤層對(duì)比帶來(lái)一定的困難。但對(duì)含煤巖系一些輔助標(biāo)志，巖性，煤，夾矸，煤中包體，煤層頂?shù)装鍘r性以及測(cè)井曲線，進(jìn)行綜合分析研究，發(fā)現(xiàn)巖性變化及煤層賦存不是雜亂無(wú)章而是有一定規(guī)律可尋，增加了巖煤層對(duì)比的可靠性。

1 概述

在煤層分層對(duì)比中，利用煤層組合特征、標(biāo)志性煤層穩(wěn)定性、煤層層間距、巖性變化規(guī)律、標(biāo)志性巖層、煤層層組特點(diǎn)以及測(cè)井曲線(特別是自然伽瑪曲線)物性反映特征和地震剖面反射波同相軸連續(xù)追綜等多種綜合對(duì)比手段，由組到層，逐一對(duì)比，證明了本區(qū)煤層對(duì)比具有較好的規(guī)律性。

1.1 標(biāo)志層的對(duì)比 本區(qū)B8煤層為特厚煤層，發(fā)育在含煤段的下部，因其厚度大，其平均厚度為25.66m，為全井田之最，在煤層群中非常顯眼，其本身就是一個(gè)很好的標(biāo)志層。沿走向、傾向延伸穩(wěn)定，在所施工的鉆探工程中以厚度大，產(chǎn)出層位穩(wěn)定(可采煤層最下部)，結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，易于識(shí)別、對(duì)比，也是控制煤層終孔層位的標(biāo)志性煤層。厚煤層B7-1和B6煤、B5、B4-1煤分布在含煤段中部，全井田穩(wěn)定可采。可以看出，上述特厚、厚標(biāo)志性煤層的特殊層位控制了全井田煤層對(duì)比的骨架，這些煤層均為井田內(nèi)含煤段的穩(wěn)定和較穩(wěn)定煤層，在走向、傾向上層位和厚度變化有規(guī)律，對(duì)比清楚可靠。如圖1-1所示。

1.2 煤層組合、間距、巖性特征對(duì)比 作為井田內(nèi)煤層對(duì)比的方法和依據(jù)之一，煤層組合、間距、巖性特征對(duì)比效果顯著，控制了煤層的局部空間位置和相對(duì)區(qū)間，將煤層對(duì)比縮小到最小范圍。

各煤層頂?shù)装鍘r性、煤層間距、及夾矸、包裹體等各不相同，而對(duì)同一煤層以上性質(zhì)均較穩(wěn)定，如B2、B3煤層對(duì)比：

B2煤層 頂板巖性以炭質(zhì)泥巖，泥巖為主，少量泥質(zhì)粉砂巖和含礫粗砂巖。底板巖性以粉砂質(zhì)泥巖，泥巖為主，含少量炭質(zhì)泥巖。B2煤層煤厚變化較大，僅賦存在勘探區(qū)中南，以北遭風(fēng)化剝蝕。一般厚5～7m。由東向西變薄。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，無(wú)夾矸，僅個(gè)別孔有一層夾矸。

B3煤層 頂板巖性以粉砂質(zhì)泥巖，泥巖為主，少量細(xì)砂巖。底板巖性以炭質(zhì)泥巖，泥巖為主，含少量砂質(zhì)泥巖。B3煤層較薄，一般厚0.50～3.00m之間。層位穩(wěn)定，厚度變化不大。井田南部有沉缺、沉薄現(xiàn)象。該煤層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，無(wú)夾矸，僅個(gè)別孔有一層夾矸。

1.3 測(cè)井曲線物性反映特征 不同的巖性，其物理性質(zhì)不同，各種測(cè)井參數(shù)曲線所反映的形態(tài)特征也不同。不同層段具有不同的巖性組合，因而出現(xiàn)不同形態(tài)的曲線組合特征。反之，相同層位或?qū)佣危谝欢ǚ秶鷥?nèi)，一般具有相似的物質(zhì)來(lái)源、搬運(yùn)介質(zhì)、沉積環(huán)境和成巖條件，因而具有相同或相似的巖性組合，物性和化學(xué)特征也大致相同或相似，在測(cè)井曲線上就反映出相同或相似的形態(tài)特征或形態(tài)組合特征。煤層的測(cè)井曲線是煤層的物質(zhì)組成在垂向上的變化特征的反映，同一層煤的物質(zhì)組成及其變化應(yīng)是相同或相似的，因此其測(cè)井曲線特征應(yīng)該相同或相似。據(jù)此原理，以測(cè)井曲線及其變化特征區(qū)別不同煤層及識(shí)別同一煤層，是一種較可靠的煤層對(duì)比依據(jù)。

本井田含煤地層以陸相沉積為主，煤層層數(shù)較多，厚度及層間距變化大，加之某些煤層又存在分叉、合并、增厚、變薄、尖滅等現(xiàn)象，使煤層的層位的對(duì)比有一定的難度，但該井田煤系地層沉積規(guī)律性較明顯，煤層自身具有一定的對(duì)比特征，測(cè)井曲線特征明顯，特別是自然伽瑪曲線的組合形態(tài)，在煤層和并時(shí)仍能劃分出各自的厚度，利用煤層的測(cè)井曲線對(duì)比，能夠準(zhǔn)確地確定和劃分各煤層及其結(jié)構(gòu)，找出煤層變化規(guī)律。以B5、B6煤層為例：

B5煤標(biāo)志層夾矸發(fā)育，但大部分小于最低可采厚度，常合并為一層，自然伽瑪曲線峰面總體比較雜亂，呈不規(guī)則的鋸齒狀，電阻率曲線與其相對(duì)應(yīng)，這種曲線的組合形態(tài)區(qū)別于其它煤層，特征明顯。見(jiàn)圖1-2。

B6煤標(biāo)志層一般在煤層上部發(fā)育一層夾矸，在自然伽瑪曲線呈現(xiàn)一個(gè)落差較大的尖峰，下部較平緩，峰面規(guī)則。同時(shí)在煤層的中上部出現(xiàn)有煤質(zhì)變化引起的低阻物性反應(yīng)，電阻率曲線與其相對(duì)應(yīng)，呈現(xiàn)“馬鞍型”的特征，由上到下曲線幅值及寬度逐漸增大，特征明顯，是識(shí)別B6煤的有效特征。見(jiàn)圖1-2。

1.4 沉積環(huán)境分析 通過(guò)對(duì)比分析發(fā)現(xiàn)勘探區(qū)北部、東北部1～4煤層存在不同程度的缺失現(xiàn)象；B4、B7煤層以廣合并為主，僅在東北部、東南部一小部分有分開(kāi)現(xiàn)象；在區(qū)內(nèi)自東向西、由南向北煤層的間距逐漸減小。這一特點(diǎn)從測(cè)井曲線形態(tài)上反映的非常清晰直觀：由北向南、自東至西逐漸散開(kāi)來(lái)，形成一個(gè)喇叭口形狀。

2 煤層對(duì)比的可靠性評(píng)價(jià)

2.1 煤層對(duì)比工作 本次勘探區(qū)煤層對(duì)比，研究了鉆孔巖煤芯、巖石巖性特征、煤系及煤層厚度、宏觀結(jié)構(gòu)類型、組合特征、地震煤層對(duì)比，特別是測(cè)井曲線的形態(tài)特征分析和綜合分層對(duì)比，較好地解決了煤層對(duì)比問(wèn)題。

勘探區(qū)煤層對(duì)比均以B8煤層作為對(duì)比的基準(zhǔn)煤層，層位穩(wěn)定；厚煤層B5、B6、B7-1煤層在含煤段中部層位較穩(wěn)定；中厚煤層B1、B4-1煤在含煤段的中上部全區(qū)穩(wěn)定；特厚煤層B8煤在含煤段下部全區(qū)穩(wěn)定，是控制終孔層位的標(biāo)志煤層。上述煤層之間的層間距一般變化不大，它們的特殊層位控制了全區(qū)煤層對(duì)比的骨架，其間的煤層對(duì)比可逐步依次展開(kāi)。

2.2 煤層對(duì)比結(jié)果 綜上所述，本次采用綜合煤層對(duì)比方法，對(duì)全井田的煤系地層進(jìn)行了全面對(duì)比；揭示了B4-1和B4-2、B7-1和B7-2煤層的合并、分岔的基本規(guī)律及局部沖刷變薄、沉缺等現(xiàn)象，依據(jù)較充分；對(duì)煤層的對(duì)比工作，不但應(yīng)用了煤層深度、厚度、結(jié)構(gòu)和煤層與上、下標(biāo)志層間距等因素，同時(shí)結(jié)合煤層本身測(cè)井曲線形態(tài)特征及其與頂、底板和上、下標(biāo)志層間組合特征，從而保證了煤層層位對(duì)比的正確可靠。

3 結(jié)論

黑山頭煤層中部分為穩(wěn)定煤層，部分煤層存在沉缺、沉薄、合并、分叉等現(xiàn)象，在煤層對(duì)比中采用一種對(duì)比方法難以準(zhǔn)確地確定煤層層位，需要多種對(duì)比方法共同使用，有時(shí)針對(duì)某一地層采用一種方法更為有效。該區(qū)煤層對(duì)比就是采用以標(biāo)志層為主，煤層煤質(zhì)、測(cè)井曲線為輔的對(duì)比方法，煤層對(duì)比的效果很好，能準(zhǔn)確的識(shí)別煤層，取得準(zhǔn)確的地質(zhì)資料，為正確評(píng)價(jià)該區(qū)的煤炭資源提供了可靠的依據(jù)。