貴州省織金縣新華井田煤層特征對比及煤質分析

張 華，張洪信，熊國慶，向 通，陽蓮錦

(1.貴州省地質礦產勘查開發局117地質大隊,貴州貴陽550018；2.貴州地礦工程勘察有限公司，貴州貴陽550002)

貴州省織金縣新華井田煤層特征對比及煤質分析

張 華*1，張洪信1，熊國慶1，向 通1，陽蓮錦2

(1.貴州省地質礦產勘查開發局117地質大隊,貴州貴陽550018；2.貴州地礦工程勘察有限公司，貴州貴陽550002)

織金縣是貴州省主要的產煤區之一。根據貴州省織金縣新華井田煤炭普查所獲地質成果資料，經過系統綜合分析，建立了標志層B1-B5，通過該區標志層B1-B5地質特征、地球物理特征及煤層特征的對比分析，闡明了含煤巖系煤層對比劃分的方法和特點，為含煤巖系煤層的對比劃分提供可靠的依據，指出了織金縣新華井田煤層、標志層特征對比的意義和作用。

煤層特征；煤質分析；對比方法；標志層；地球物理特征

織金縣新華井田煤礦普查項目是根據貴州省國土資源廳、貴州省財政廳《關于下達貴州省2006年地質勘查基金（周轉金）投資礦產資源勘查項目任務的通知》（黔國土資發[2006]144號）及貴州省礦權儲備交易局地勘基金（周轉金）項目公告，貴州省地質礦產勘查開發局117地質大隊按照相關規定投標并中標。受省礦權儲備交易局委托，按照審查通過的實施方案于2007年4月進場開展野外勘查地質工作，2008年5月全面結束野外勘查地質工作。經省礦權儲備交易局組織專家組對野外勘查工作驗收合格后，轉入室內資料綜合整理、編繪圖件及報告編寫。通過對貴州省織金縣新華井田煤炭普查區龍潭組含煤地層的含煤性、煤質及可采煤層與標志層進行綜合對比，認為對查明該區煤炭資源賦存規律具有重要的指導意義。

1 井田地質概述

井田位于揚子準地臺黔北臺隆遵義斷拱貴陽復雜構造變形區的西緣[1]。以北東向褶皺、斷裂構造為主。褶皺主要有戈仲伍背斜、鄔元壩背斜、煤洞坡向斜、新華向斜、桂果向斜；斷層構造以北東向組戈仲伍斷層為代表。褶皺形態較緊密，褶皺兩翼出露地層傾角為緩傾至中等傾角，井田褶皺構造及斷裂構造較發育[2]（圖1）。

井田內及附近出露地層由老至新為震旦系燈影組（Z2dy）、戈仲伍組（Zgz）；寒武系牛蹄塘組（∈1n）、明心寺組（∈1m）；石炭系九架爐組（C1jj）、擺佐組（C1b）；二疊系梁山組（P2l）、棲霞組（P2q）、茅口組（P2m）、峨眉山玄武巖組（P3β）、龍潭組（P3l）、長興至大隆組（P3c＋d）；三疊系夜郎組(T1y)、永寧鎮組（T1yn）。巖性主要為碳酸鹽巖類(石灰巖、白云巖、磷塊巖、含磷白云巖、生物屑灰巖、含燧石灰巖等)、碎屑巖類（粘土巖、鈣質粘土巖、砂質粘土巖、砂巖、炭質泥巖、泥巖、水云母粘土巖等）及巖漿巖類（玄武巖、拉斑玄武巖、晶屑凝灰巖等）（圖1）。

2 煤系地層特征及含煤性

井田含煤巖系上二疊統龍潭組，為一套海陸交互相陸源碎屑沉積為主的砂泥巖含煤沉積建造[3]。主要由粘土巖、粉砂巖、砂巖、炭質粘土巖、泥灰巖、含燧石灰巖、灰巖、煤（線）層等組成，煤系地層總厚度156.80～210.00m，平均182.70m。含煤7～17層，煤層總厚度2.41～9.14m，平均厚6.33m，含煤系數1.54%～5.19%。其中：可采、局部可采煤層4層，由上至下編號為M4、M6、M25、M32，可采總厚度1.37～5.66m，平均3.17m，可采含煤系數為0.88%～3.19%。

根據沉積旋回、巖性組合、含煤性標志層等特征，煤系自上而下可分為上、中、下3個含煤組。

（1）上含煤組（P3l3）：從長興組至標志層B3為界，由粘土巖、炭質粘土巖、粉砂質粘土巖、粉砂巖、粘土質粉砂巖、灰巖及煤(線)層等組成。含煤1～7層，煤層單層厚0.10～3.45m，其中：（M4、M6）2層為可采煤層。本煤組厚38.8～58.0m，平均厚45.54m。

（2）中含煤組（P3l2）：由粘土巖、炭質粘土巖、粉砂質粘土巖、粉砂巖、粘土質粉砂巖及煤(線)層等組成，厚69.50～98.10m，平均厚85.20m。含煤3～10層，單層厚0.05～1.94m。其中：含主要可采煤層1層（M25），頂界以B4號標志層底（生物屑灰巖底）與上含煤組分界。

圖1 新華井田煤礦地質簡圖

（3）下含煤組（P3l1）：由粘土巖、含黃鐵礦粘土巖、粉砂質粘土巖、粉砂巖、灰巖及煤(線)層等組成，厚42.30～69.40m,平均厚51.23m。含煤2～5層，單層厚0.09～1.46m。其中：含主要可采煤層1層（M32），頂界以M25與中含煤組分界、底部以黃鐵礦粘土巖或粘土巖與峨眉山玄武巖或茅口組灰巖分界。

3 可采煤層及頂底板巖性特征

井田內含煤地層中含局部可采、大部可采煤層4層[4]（編號M4、M6、M25、M32）,其中M6煤層為全區大部分可采煤層,M4、M25、M32煤層為局部可采煤層。

據施工鉆孔成果資料，井田內主要可采煤層有4層，自上而下分別編號為M4、M6、M25、M32煤層，分述如下：

M4煤層：位于上含煤組上部，煤層厚度變化較大，煤層厚0.00～3.45m，平均厚0.87m，結構簡單，煤類單一，一般以標志層B2泥質灰巖為直接頂板，煤質變化中等。井田內局部可采，為不穩定煤層類型。

M6煤層：位于上含煤組中下部，煤層厚度變化較大，煤層厚0.19～2.19m，平均厚1.23m，局部含1層透鏡狀夾矸，結構簡單，煤類單一，一般以粘土巖為頂板，距標志層B2泥質灰巖0.00～19.83m，煤質變化中等。井田內大部分可采，為較穩定煤層類型。

M25煤層：位于中含煤組底部，煤層厚度變化較大，煤層厚0.00～1.69m，平均厚0.71m，局部含1層透鏡狀夾矸，結構簡單，煤類單一，一般以粘土巖、粉砂質粘土巖為頂板，下距標志層B5泥質灰巖4.59～40.28m，煤質變化中等。井田內局部可采，為不穩定煤層類型。

M32煤層：位于下含煤組底部，煤層厚度變化較大，煤層厚0.00～1.38m，平均厚0.89m，結構簡單，煤類單一，一般以標志層B6泥質灰巖為直接頂板，煤質變化中等。區內局部可采，屬不穩定煤層類型。

4 煤巖特征及煤質

4.1 煤巖特征

井田內各煤層均為黑色，M4煤層以粉粒狀為主，少量碎塊狀、粒狀；M6、M25、M32煤層以塊狀、碎塊狀為主，少量粉粒狀。各煤層主要為條帶狀結構，似金屬光澤為主，少量玻璃、瀝青光澤；斷口主要為參差狀，少量階梯狀；內生和外生裂隙較發育，充填薄膜狀、網格狀方解石，含浸染狀、星點狀黃鐵礦。多以亮煤、暗煤為主，夾少量鏡煤和絲炭條帶，宏觀煤巖類型主要為半亮型煤。據煤巖鑒定資料，煤的顯微組分含有機組分和無機組分，有機組分又可分為鏡質組和惰質組2大類，微觀煤巖類型為微鏡惰煤。

有機組分：鏡質組，以基質鏡質體、均質鏡質體為主，少量結構鏡質體和碎屑鏡質體。惰質組，多見半絲質體、氧化絲質體，次為碎屑絲質體，少量微粒體。

無機組分：主要以粘土礦物為主，次為黃鐵礦，少量石英。粘土礦物多為微粒狀團塊狀呈微層狀或充填細胞腔為主。黃鐵礦多呈微粒狀、球粒狀、細粒狀分散分布，部分呈莓粒狀集合體結核狀，少量充填胞腔，亦見充填裂隙。石英，呈微細粒狀、細粒狀零散分布，少量充填胞腔。方解石以細脈狀充填裂隙，亦見充填胞腔。

4.2 可采煤層煤質特征

從井田內局部可采、大部可采煤層（M4、M6、M25、M32煤層）工業分析、全硫及發熱量測試分析結果統計可知，原煤硫分均以黃鐵礦硫為主，硫酸鹽硫及有機硫較少，開發中有利于高硫煤的洗選脫硫。

井田內各煤層煤類均為無煙煤。全區主要為中灰、中硫、高硫、高熱值、中等固定碳、低揮發分、低磷煤，較高熱穩定性煤，煤灰熔融性以高熔灰分為主。煤中礦物雜質以粘土礦物、黃鐵礦為主；灰成分以組成粘土礦物的SiO2、Al2O3、Fe2O3為主。

5 煤層對比

5.1 對比方法

根據井田內煤系地層中分布的標志層或間接標志層，并結合煤層自身特點（如煤層間距、煤層厚度等）及物探測井物性資料對煤層進行對比。

5.2 標志層及其特征

井田內煤系地層中，有5層中厚層灰巖或泥質灰巖，展布穩定，易于識別，作為煤層對比的標志層，自上而下分別編號為B1、B2、B3、B4、B5。

標志層（B1）：位于上含煤組頂部，底界上距長興組燧石灰巖底5.00～26.00m，平均11.80m。為灰色中厚層灰巖、泥灰巖，厚0.00～9.50m，平均厚5.20m。區內展布較穩定，為M4煤層的對比標志層，下距M4煤層0.00～3.30m，平均厚0.50m。

標志層（B2）：位于上含煤組上部，M6號煤層之上，上距M4底5.00～13.70m，平均厚9.00m，下距M6煤層0.00～13.70m，平均厚4.20m。為灰色中厚層灰巖、泥灰巖，厚0.00～6.30m，平均厚2.90m。區內展布較穩定，為M6煤層的對比標志層。

標志層（B3）：位于上含煤組底部，M6煤層之下，M16煤層之上，上距M6煤層6.80～38.30m，平均15.50m；下距M16煤層0.00～18.60m，平均9.50m。為灰色中厚層灰巖、泥灰巖，厚0.00～6.30m，平均厚2.90m。區內展布穩定，為M16煤層對比標志層。

標志層（B4）：位于下含煤組中上部，M25煤層之下，上距M25號煤層4.60～40.30m，平均13.80m。下距M29煤層0.40～18.10m，平均厚10.40m。為灰色中厚層灰巖、泥灰巖，厚0.50～6.60m，平均厚3.40m。區內展布穩定，為M25煤層的對比標志層。

標志層（B5）：位于下含煤組近底部，M29煤層之下，上距M29底1.20～14.40m，平均厚6.20m，下距M32煤層0.00～18.10m，平均10.40m。為灰色中厚層灰巖、泥灰巖，厚0.00～1.50m，平均厚0.60m。區內展布穩定，為M32煤層對比標志層，常為M32煤層的直接頂板。

5.3 井田內煤、巖層地球物理特征

從鉆孔柱狀圖可知井田內巖性主要為石灰巖、粘土巖、泥質粉砂巖、粉砂質粘土巖、炭質粘土巖、煤（線）層等。

測井物性曲線與鉆孔柱狀圖對比，各巖性的物性差異很大，能正確區分碎屑巖、煤（線）層、非煤層。

從鉆孔的測井結果與編錄結果對比，大部份鉆孔煤層的測井見煤孔深值比鉆探見煤孔深值略偏小，煤層底板的測井孔深值比鉆探煤層底板孔深值略偏大；煤層測井厚度大部份比鉆探煤層厚度略偏大，少數鉆孔的煤層測井厚度比鉆探煤層厚度略偏小，但二者的差值均未超出規程規范允許的誤差。物探測井質量符合有關規范要求。

5.4 主要可采煤層分析對比結果

M4煤層：位于龍潭組第三段上部，B1之下，M6煤層之上。上距標志層B1煤層0.00～3.30m，平均0.50m。該煤層對比可靠。

M6煤層：位于龍潭組第三段中下部，B2之下，M16煤層之上。上距標志層B20.00～13.70m，平均4.20m。該煤層對比可靠。

M25煤層：位于龍潭組第二段底部，上距標志層B54.60～40.30m，平均13.80m，該煤層對比不可靠。

M32煤層：位于龍潭組第一段底部，一般以標志層B6泥質灰巖為直接頂板，該煤層對比可靠。

6 結語

通過對織金縣新華井田煤炭普查工作，含煤巖系上二疊統龍潭組，為一套海陸交互相陸源碎屑沉積為主的砂泥巖含煤沉積建造。主要由粘土巖、粉砂巖、砂巖、炭質粘土巖、泥灰巖、含燧石灰巖、灰巖、煤（線）層等組成。含煤地層總厚度156.80～210.00m，平均厚182.70m。含煤7～17層，煤層總厚度2.41～9.14m，平均厚6.33m，含煤系數1.54%～5.19%。

井田內M4、M6、M25、M32等4層可采、局部煤層分布于煤系地層的中上部、中部和底部。可采總厚度1.37～5.66m，平均3.17m，可采含煤系數為0.88%～3.19%。井田內可采、局部煤層煤類均為無煙煤，為中灰、中硫～高硫、高熱值、中等固定碳、低揮發分、低磷煤。

通過含煤地層特征及含煤性、可采煤層及頂底板巖性特征、煤巖特征、標志層、地球物理特征、煤巖煤質等特點的對比分析，為該井田內含煤巖系煤層的對比劃分提供了可靠依據。

[1] 貴州省地質礦產局.貴州省區域地質志［M］.北京.查地質出版社，1987.

[2]貴州省革命委員會地質局.1∶20萬安順幅區域地質調報告［R］.1978.

[3]貴州省地質礦產勘查開發局117地質大隊.貴州省織金縣新華煤礦地質普查報告［R］.2009.

[4]中華人民共和國國土資源部.DZ/T0215-2002煤、泥炭地質勘查規范[S].2002.

P642

A

1004-5716(2015)04-0140-04

2014-04-21

2014-04-24

貴州省地質勘查基金（周轉金）項目。

張華（1966-），男（漢族），貴州興仁人，工程師，現從事區域地質調查、地質礦產調查與勘查等工作。