山西中煤安家?guī)X井工一礦礦區(qū)煤層賦存規(guī)律

李俊梅

（山西省煤炭地質(zhì)公司，山西 太原 030045）

礦區(qū)位于山西省北部寧武煤田北端，區(qū)內(nèi)煤層厚度大，煤炭資源豐富。由于煤層埋藏較淺，均被露天開(kāi)采。近年來(lái)，隨著露天開(kāi)采經(jīng)營(yíng)成本的不斷增加和煤炭需求量的大幅增長(zhǎng)，安家?guī)X井工一礦積極進(jìn)行補(bǔ)勘工作，為進(jìn)一步研究礦區(qū)煤層賦存規(guī)律，對(duì)礦區(qū)下一步開(kāi)采具有一定的指導(dǎo)意義。

1 井田簡(jiǎn)介

安家?guī)X井工一礦位于山西省北部寧武煤田北端，行政區(qū)隸屬朔州市平魯區(qū)管轄，地理坐標(biāo)為：東經(jīng) 112°17′10″～112°22′23″，北緯 39°25′10″～39°28′30″。礦區(qū)面積為 20.20 km2。礦區(qū)分為太西區(qū)和上窯區(qū)。其礦區(qū)處于寧武向斜西部，受構(gòu)造控制，地層走向東西-北東向，傾向北西的單斜。礦區(qū)內(nèi)地層傾角平緩，為2°～10°，在單斜的基礎(chǔ)上，發(fā)育有寬緩的褶曲。建放后，先后在礦區(qū)內(nèi)進(jìn)行大量的地質(zhì)勘探工作。目前，礦區(qū)內(nèi)的勘查程度已基本達(dá)到了精查。

本礦區(qū)屬于黃土半掩蓋區(qū)。區(qū)內(nèi)發(fā)育地層由老至新有：奧陶系中統(tǒng)上馬家溝組，石炭系中統(tǒng)本溪組、上統(tǒng)太原組，二疊系下統(tǒng)山西組、下石盒子組，上統(tǒng)上石盒子組及第三、四系。

含煤地層及含煤性。安家?guī)X井工一礦礦區(qū)含煤地層包括石炭系中統(tǒng)本溪組、上統(tǒng)太原組、二疊系下統(tǒng)山西組，地層總厚全區(qū)平均為177.75 m。其中本溪組25.00～47.90 m，平均38.53 m；太原組57.33～105.34 m，平均79.72 m；山西組11.41～97.99 m，平均59.50 m。共含11煤層，煤層總厚度平均為31.20 m，含煤系數(shù)17.555%。區(qū)內(nèi)主要含煤地層為太原組，共含可采煤層總厚達(dá)29.70 m，含煤系數(shù)37.26%。

含煤特征。礦區(qū)主要含煤地層石炭系太原組，巖性由灰白色碎屑巖、深灰色泥巖、煤層及泥灰?guī)r組成，具緩波狀層理及微斜層理，其中碎屑巖比值較大，為一套以海陸交互相為主的含煤巖系，其巖相為濱海相、三角洲相、沖積相及泥炭沼澤相，自中石炭世起華北陸臺(tái)下降，開(kāi)始接受沉積，并伴隨著小型振蕩運(yùn)動(dòng)，到上石炭世展現(xiàn)了一個(gè)廣闊的濱海沖積平原的古地理景觀，由于距陸緣侵蝕區(qū)較近，地殼的沉降幅度與沉積物補(bǔ)償大致平衡，保持了泥炭沼澤的聚煤環(huán)境，形成了4，9，11號(hào)等厚煤層。礦區(qū)太原組共含煤 8 層，自上而下編號(hào)為 4，5，7-1，7-2，8，9，10，11 號(hào)煤層，4號(hào)煤層分叉后編號(hào)為4-1（41-2）與4-2兩層煤。根據(jù)含煤特征，可分為上下兩個(gè)煤組，上煤組含4，5號(hào)兩層煤；下煤組包括8，9，10，11 號(hào) 4 層煤；7-1，7-2號(hào)煤位于上、下兩個(gè)煤組之間。其中4，9，11號(hào)3層煤厚度大、層位穩(wěn)定、分布面積廣，為礦區(qū)內(nèi)主要可采煤層，其余均為局部可采煤層。二疊系山西組含煤2層，從上而下編號(hào)為2，3號(hào)煤層；本溪組亦含有薄煤1層，編號(hào)為12號(hào)煤層。但均未達(dá)到可采厚度，發(fā)育極不穩(wěn)定，無(wú)經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

2 各可采煤層的賦存規(guī)律

2.1 4-1號(hào)煤層

多直接位于K3砂巖下，少有泥巖、砂質(zhì)泥巖偽頂。煤層厚2.27～10.95 m，平均7.33 m，結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，一般由2～4層夾矸組成，少數(shù)5～7層夾矸。夾矸多為高嶺巖及炭質(zhì)泥巖，井田內(nèi)上窯、太西區(qū)西部及井田西X37號(hào)孔一帶4-1與4-2號(hào)煤層合并，煤層編號(hào)為41-2，合并區(qū)厚8.60～16.80 m，平均13.64 m，煤層結(jié)構(gòu)復(fù)雜，多由2～6層夾矸組成，夾矸多為高嶺巖及炭質(zhì)泥巖。最薄處位于太西區(qū)北中部，最厚處位于上窯區(qū)北，見(jiàn)圖1。煤層頂板多為K3粗砂巖及泥巖，底板為泥巖，含植物根化石，為穩(wěn)定可采煤層。

圖14 -1（41-2）號(hào)煤層等厚線圖

2.2 4-2號(hào)煤層

位于4-1號(hào)煤層下0.70～15.21 m，平均間距3.78 m，煤厚0.50～6.20 m，平均3.14 m，為41-2號(hào)煤層分叉煤層，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，由0～3層夾矸組成，除在4-1號(hào)煤層合并區(qū)外，全井田均有分布，分叉區(qū)內(nèi)僅有兩個(gè)不可采點(diǎn)。最薄處位于太西區(qū)南東部，最厚處位于上窯區(qū)北東，見(jiàn)圖2。煤層頂板為泥巖或粉、細(xì)砂巖，底板為泥巖及粉砂巖，為穩(wěn)定可采煤層。

圖2 4-2號(hào)煤層等厚線圖

2.3 5號(hào)煤層

上距4-2號(hào)煤層0.90～14.49 m，平均6.39 m，分布在井田的南、南東、西、北西部。全區(qū)最薄之煤層，煤層厚0.08～3.08 m，平均1.51 m，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，多不含夾矸，有時(shí)可見(jiàn)一層夾矸。頂、底板多為泥質(zhì)巖類(lèi)巖石，含保存較差的植物根、葉化石，屬不穩(wěn)定煤層。

2.4 9號(hào)煤層

位于4-2號(hào)煤層下16.95～57.15 m，平均間距31.08 m，全井田均有分布，為全井田最厚之煤層，厚6.85～16.70 m，平均13.75 m，煤層結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，一般由2～4層夾矸組成，少數(shù)為6～10層夾矸，煤層最厚點(diǎn)位于井田北部J705號(hào)孔，煤厚16.70 m，最薄點(diǎn)位于井田北中部519號(hào)孔，煤厚5.85 m。全井田厚與薄煤帶變化不太明顯，見(jiàn)圖3。其頂板為泥巖，含植物化石，為全區(qū)穩(wěn)定可采煤層。

2.5 11號(hào)煤層

位于9號(hào)煤層下1.40～21.25 m，平均間距6.67 m，煤厚0.42～7.06 m，平均3.73 m，煤層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，由0～3層夾矸組成，一般1～2層夾矸，全井田均有分布，僅見(jiàn)2個(gè)不可采點(diǎn)，最厚點(diǎn)位于X15號(hào)孔，煤厚變化較小。特別是井田中部，煤厚多在3 m左右，見(jiàn)圖4。煤層頂板多為泥灰?guī)r，次為炭質(zhì)泥巖及粉砂巖，底板為細(xì)砂巖及砂質(zhì)泥巖，且均有蟲(chóng)跡和植物根化石，為穩(wěn)定可采煤層。

3 結(jié)論

圖3 9號(hào)煤層等厚線圖

圖4 11號(hào)煤層等厚線圖

綜上所述，安家?guī)X井工一礦礦區(qū)內(nèi)各煤層賦存情況，歸納起來(lái)有以下特點(diǎn)：一是區(qū)內(nèi)各煤層其厚度、層位沿東西方向變化較小，而沿南北方向則變化較大；二是在礦區(qū)南部各煤層發(fā)育較全，層數(shù)較多，越往北層數(shù)較少；三是全區(qū)各主要可采煤層厚度大，層位穩(wěn)定，但結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，其他薄煤層發(fā)育卻不普通，多屬不穩(wěn)定煤層；四是各煤層間距在礦區(qū)南部一般較小，往北有逐漸增大的趨勢(shì)。北部煤層間距增大的原因主要是由于煤層間砂巖帶增厚所致。東西方向亦有變化，其一般規(guī)律是西部大而東部小。