百貫溝井田煤層賦存調查與沉積古地理分析研究

高東山+王長鑫+段登善

摘 要：本文通過對已掌握的礦井地質資料，分析研究井田煤厚與古地理環境之間的聯系，總結得出井田煤厚賦存規律，對礦井安全生產，提高企業經濟效益具有十分重要的作用。

關鍵詞：煤厚變化；穩定性評價；古地理環境

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.18.076

1 礦井概況

百貫溝井田位于崇信縣赤城鄉及黃花鄉境內，距崇信縣城約27km。井田范圍西起崇信縣赤城鄉后埫，東終赤城鄉水磨村的南溝，北起黃花鄉的油府莊，南終赤城鄉史家溝門，東西長約為6.3km，南北長約為1.7km，面積為7.5707km2。礦井設計生產能力60萬噸/年，含煤地層為侏羅系下統延安組，含煤地層總厚度128.82m，含煤2～3層，分別為煤2①、煤3、煤5，煤層總厚度13.02m。

2 井田煤層特征

2.1 煤3層

（1）煤層賦存情況。本煤層位于延安組的第二段中下部，下距煤5 28m，上距直羅組底部含礫粗砂巖84.5m，為礦井主要可采煤層。

（2）煤層厚度及穩定性評價。依據礦井井田內鉆孔揭露地層情況，全區穿層點48個，見煤點27個，沉積缺失點21個。見煤點中，可采點25個，不可采點2個。見煤點兩極厚度0.15～16.52m，平均4.95m。煤層變異系數r=99%，可采性指數km=0.93。

按照煤層厚度頻率分布、變異系數和可采率等項指標衡量，煤3為局部可采的不穩定中厚煤層。

（3）煤層厚度變化規律。煤層厚煤帶（>5m）與薄煤帶（<2m）呈相間排列或孤島式顯現，且煤厚等值線總體呈NE向，與古河流三角洲沉積環境相符合，反應了古河流三角洲成煤環境的特征。

煤厚橫向上具有南厚北薄的趨勢，井田北部煤厚可以從0.51m（12-1孔）—2.53m（10-1孔），一般厚度為1—2.5m，表現出煤厚較薄，但變化不大。而南部煤厚由2.14m（7-3孔）—12.38m（313孔），一般厚度在3—6m之間，表現出煤層厚度較北部大，但變化亦大的特點。另外，煤厚自西向東有遞增的趨勢，因此，煤3層煤厚在平面上總體反映為由北東向南西遞增的趨勢。

垂向上煤厚具有淺部薄（一般煤厚都在1—2.5m之間），深部厚（一般煤厚都在3—6m之間）的特點，這與區域地質構造密切相關。

2.2 煤5層

（1）煤層賦存情況。本煤層位于延安組第一段中上部。上距煤3 28m，下距富縣組雜色碎屑巖9.3m，為礦井主要可采煤層。

（2）煤層厚度及穩定性評價。依據礦井井田內鉆孔揭露地層情況，全區穿層點48個，見煤點37個，沉積缺失點10個，斷層缺失點1個。見煤點中，可采點37個。見煤點兩極厚度0.76～31.66m，平均10.15m。煤層變異系數r=84%，可采性指數km=1。

（3）煤層厚度變化規律。煤層厚煤帶（>10m）與薄煤帶（<5m）與賦存特征煤3類似，煤厚等值線總體也呈現NE向，與古河流三角洲沉積環境相符合，反應了古河流三角洲成煤環境的特征。

煤厚橫向上和垂向上變化不大，無明顯規律，反映沉積古地理環境對煤沉積極為有利，沉積古地理較平坦，橫向沒有大的起伏，三角洲成煤垛體大，氣候溫和濕潤，沉積時間長，從而形成特厚煤層。

綜合上述，煤5層全區厚度變化較大，無明顯的規律可循，屬大部分可采的不穩定特厚煤層。

3 煤厚沉積與古地理環境分析研究

井田位于鄂爾多斯西緣分區平涼-馬家灘地層小區的東南部，隸屬華亭礦區，礦區在延安組沉積時期，古地形地貌發育特征明顯，受三疊系末期的剝蝕作用控制。研究區整體地勢平坦，局部地區發育的古隆起形成了無煤區。礦區延一段地層是在富縣組地形填平補齊的基礎上沉積的。中下侏羅統地層沉積早期，地殼因長期夷平，在低洼地區形成廣闊的濕地沼澤，為煤5沉積提供了良好的聚煤場所。延二段沉積時期，由于地形起伏差異逐漸變小，巖相古地形環境以河沼相為主，河床相、河漫相及沼澤相交替出現，形成了該段地層以沉積河流體系的河道、河漫灘沉積為主的中粗粒砂巖。零星分布的煤層形成于短暫而不穩定的泥炭沼澤相，煤層相對較薄，且厚度極不穩定（如煤3）。延三段沉積時，區域地形趨于平坦，主干河流已經遠離成煤區，從而形成了湖沼化沖積平原，巖相古地理環境以湖沼相為主。煤層形成于濱湖泥炭沼澤。隨后，由于太平洋板塊俯沖于亞歐板塊，地殼整體抬升，成煤作用結束。

4 結語

煤層沉積與其區域范圍中的古代地理構造情況、古代地理環境的變化情況以及古代氣候條件的影響情況等有著非常重要的連接關系。研究煤層沉積與古地理環境之間的關系，更加有助于判斷和確定當前區域煤層沉積的具體情況內容。根據地層厚度、砂體厚度、泥巖厚度、砂（砂巖+礫巖）泥（泥巖+粉砂巖）巖比值、煤層厚度等，根據這些單因素值，恢復主要成煤期古地理面貌，為聚煤作用分析提供理論依據。

研究煤層沉積與古地理環境沉積之間的關系能夠更好的對煤層沉積產生的條件和規律進行分析，進而更有效率的完成對煤炭資源的開采和利用。

注：①、煤2為極薄煤層，由于資料缺乏，本文暫時不考慮。

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[7]周寶昌.鄂爾多斯盆地侏羅紀聚煤規律[J].

作者簡介：高東山（1989-），男，湖南邵陽人，從事煤礦地質防治水工作。endprint