陳 凱,陳雨皓
(1.江西省煤田地質勘察研究院,江西 南昌330001;2.江西煤業集團公司曲江煤礦,江西 豐城331141)
梅山礦區南區位于新余市城區40°方向,距新余市直線距離約28km。其行政區隸屬新余市渝水區水北鎮、羅坊鎮管轄。礦區主要含煤地層為安源組大禾山段,主要可采煤層分別為D10、D9上、D9下和D8煤層,其中D9下和D8為全區大部分可采煤層,D10和D9上為局部可采煤層。由于礦區內含煤地層受古地形、沉積環境等因素控制,致使含煤地層在厚度、巖性、巖相、含煤性、可采性等方面變化較大,煤層層數多,無明顯、穩定的標志層,煤層對比工作難度加大,本次工作主要運用了局部標志層、層間距、煤層特征、粒度旋回,并結合地球物理測井特征等方法對煤層進行對比,對比結果基本可靠。
安源組大禾山段含煤地層平均厚度為127.22m,自下而上含D4、D5、D6、D7、D8、D9......D15等12個煤(層)組,含煤0~37層,煤層厚度0~17.13m,平均為6.77m,含煤系數5.32%。其中可采煤層4層,為D10、D9上、D9下和D8煤層,可采煤層平均總厚4.25m,占煤層總厚的62.04%,可采含煤系數為3.34%,可采煤層基本情況見表1。

表1 各可采煤層基本情況一覽
D9煤組位于安源組大禾山段中下部,處于第二旋回下部,為復合煤層,層數多、厚度變化大,普遍存在分叉合并現象。一般由1~8個煤分層組成,其中D上煤層和D下
99煤層均為基本全區局部可采的煤層。長源距伽瑪伽瑪上D9煤組的最大值基本為本孔煤層的最高值,由于巖性組合具有特征,因此在自然伽瑪和電阻率曲線上呈“圣誕樹”形狀,本次煤層對比采用D9煤組作為對比基線。
在礦區大部份地段,在D9下煤層與D8煤層之間沉積了一層礫巖,局部可相變為含礫砂巖或含礫粉砂巖,厚度0~3.68m,平均為1.79m,礫石成份以燧石為主,膠結物為硅、鐵質。該層以上一般不含礫巖,本區共有68個孔見此礫巖,與底部礫巖最大的區別是分選性比較好。以此層可分開D9下煤層與D8煤層,可作為該區段重要的局部對比標志。
區內可采煤層的間距雖有一定的變化,但相對較為穩定,特別是相鄰鉆孔的煤組間距可作為對比的重要依據,各煤層間距見表2,各煤層間距厚度統計分布見圖1。

表2 各煤層間距統計

圖1 各煤層間距厚度統計分布
(1)D10煤層:位于大禾山中上部,煤層結構為簡單,夾矸大部分為粉砂巖,少量為炭質泥巖和泥巖,煤層頂底板多以粉砂巖為主,次為細砂巖。
(2)D上9煤層:位于大禾山中下部,煤層結構為較簡單,局部偏復雜,夾矸大部分為粉砂巖,少量為炭質泥巖和泥巖,煤層頂底板多以粉砂巖為主,次為細砂巖、泥巖及炭質泥巖。
(3)D下9煤層:位于大禾山中下部,煤層結構為較簡單,局部偏復雜,夾矸大部分為粉砂巖,少量為炭質泥巖和泥巖,煤層頂底板多以粉砂巖為主,次為細砂巖、泥巖及炭質泥巖。
(4)D8煤層:位于大禾山中下部,煤層結構為較簡單,局部偏復雜,夾矸大部分為粉砂巖,少量為炭質泥巖和泥巖,煤層頂底板多以粉砂巖為主,次為礫巖、細砂巖及泥巖。
本次煤層測井曲線對比把D8、D9煤層作為重點,D8煤層的側向電阻率均高于D9煤層,且D8煤層的頂部砂巖也明顯高于D9煤層,而D9煤層的頂部砂巖則只是略高于D9煤層;在長源距伽瑪伽瑪上D9煤層的最大值基本為本孔煤層的最高值;在自然伽瑪曲線上D8煤層的值要小于D9煤層,基本是煤層中的最低值。到了36線及43線以后情況逐漸發生了變化,36線的D8煤層的頂部砂巖側向電阻率也明顯高于D8煤層,D9煤層的頂部砂巖略高于D9煤層,36-1、36-2孔D8煤層均高于D9煤層,但36-3孔已略低于D9煤層,在43線的43-1號鉆孔、43-3號鉆孔的D8煤層煤低于D9煤層,D8頂部砂巖也有43-5孔小于D9煤層;在自然伽瑪曲線上36線D8煤層大多小于D9煤層,到43線基本上已顛倒,D8煤層的值大于D9煤層,且大多不是煤層中的最低值;長源距伽瑪伽瑪曲線也有部分孔上不是煤層中的最高值,且有近一半的孔出現D8煤層的峰值大于D9煤層的情況。由此說明在28線以東D8、D9煤層沉積環境相對簡單,沉積旋回較少,對比性好,36線以東D8、D9煤層的沉積旋回較多,環境相對復雜,造成在測井曲線上對比相對困難(見圖2)。

圖2 D8、D9煤層測井曲線對比
通過對各可采煤層的間距、煤層厚度(包括夾矸)、巖性結合及沉積特征、局部標志層、巖煤層的物性特征,本區主要可采煤層D9下、D8煤層對比可靠,D10、D9上煤層對比基本可靠,對礦井資源儲量計算以及今后的采掘生產工作有著重要的指導意義。
〔1〕江西省地質勘查基金管理中心 .江西省新余市梅山礦區(南區)煤礦詳查地質報告〔R〕.2011.
〔2〕楊 起 .中國煤田地質學〔M〕.北京:煤炭工業出版社,1980.
〔3〕劉效賢 .測井資料在新余梅山礦區(南區)煤組劃分及對比中的應用〔J〕.上海地質,2010,31:268-270.