新疆昌吉市小草湖煤矿可采煤层及煤层对比分析张海东

新疆昌吉市小草湖煤矿可采煤层及煤层对比分析张海东

张海东

张海东

新疆煤田地质局一六一煤田地质勘探队新疆乌鲁木齐830000

摘要：由于煤层受成煤环境、河流冲刷剥蚀、褶皱、断裂及岩浆岩侵入等因素的影响，引起了煤层的加厚或变薄；煤层厚度变化会给矿井的生产、巷道的开拓造成了一定的难度。尽管地质煤层储量丰富，但可采煤层区域相对有限，本文结合新疆昌吉市硫磺沟矿区小草湖煤矿，对可采煤层相关问题进行分析，为矿区资源开发与利用模式提供借鉴与指导。

关键词：新疆；煤矿；可采煤层；对比

1导言

煤质特征对煤炭资源利用和开发有着决定性作用，其易受成煤环境和后期改造等因素的影响，使得各区域煤层煤质具有不同的特征。煤的工艺性能研究对于认识煤层的性质和成因，评价煤质及其合理的开发利用都具有重要意义。

2煤层分布特点

中侏罗统西山窑组下段是硫磺沟矿区主要含煤段，根据头屯河详查报告所获资料显示，煤层主要集中于西山窑组底部，根据西山窑组煤层发育形态分析认为头屯河以西煤层是沉积盆地边缘相沉积形成，硫磺沟含煤区东段（三井田）相对比较稳定是由两组煤层组成，1-7号煤层为一组，一组为9-15号煤层，煤层单一结构简单。而西段（四井田）动荡不定，地壳升降运动频繁，出现马尾状形态组合的煤层，煤层层数增多，结构复杂。本工作区东部由三组煤组成；西部由五组煤组成，综观全区以四组煤组成之特点较为明显。

3煤的物理性质和煤岩特征

3.1煤的物理性质

（1）各煤层性质基本相同。煤的颜色为灰黑色，黑色、暗淡无光泽，条痕黑褐色，断口参差状，节理不明显；A1煤层视相对密度1.36～1.41T/m3，平均1.39T/m3，；A2煤层为1.30～1.33T/m3，平均1.32T/m3；A3煤层为1.31～1.32T/m3，平均1.32T/m3。

（2）宏观煤岩组份及煤岩类型

各煤层煤岩组份大致相同，以暗亮型煤为主，次为暗煤，条带状均一状结构，层状构造。

3.2煤岩特征

煤层显微煤岩特征：有机组成主要有镜质组分，半镜质组分，隋质组分和壳质组分。镜质组分以无结构镜质体为主，无结构镜质体以基质体为主；半镜质组分主要以基质半镜质体和均质半镜质体为主；隋质组分以丝质体为主，丝质体大多为氧化丝质体，局部也可见碎屑隋质体；壳体组分主要为小孢子体。无机组分主要为黏土矿物。呈浸染状分布。根据煤岩鉴定其显微煤岩类型为暗亮煤型。反射率测定其变质阶段为0阶。

4可采煤层分析

4.14～5号煤层（组）：

为厚～巨厚煤层（组），厚约6.06～12.32米，平均厚度7.66m，全区发育，有20个钻孔控制。一般为上下两个分层，个别地段为三个分层，在本区范围内，33～40线之间，4～5号煤层合并为一层，即4－5煤层，结构单一，局部有薄层夹矸，夹矸岩性为炭质泥岩，40～45线之间分为4、5上下两个分层，夹矸岩性为粉砂岩、细砂岩、泥岩。4～5煤层厚度变化不大，顶板岩性为粉砂岩、细砂岩及泥岩、中砂岩；底板岩性为粉砂岩、细砂岩。上分层4号煤层厚约1.94～5.45米，平均厚约3.01米，下分层5号煤层厚约3.72～6.52米，平均厚约4.83米，与其上的4号煤层间距为1.01～2.98米，平均间距1.77米。4，号煤层属较稳定煤层，4－5、5号煤层属稳定煤层。

4.27号煤层

为中厚煤层，厚约1.10～2.18米，平均厚约1.38米，全区发育，个别地段为上、下两个分层。结构较简单，含夹矸1层，夹矸岩性为粉砂岩、细砂岩及泥岩。厚度变化不大。顶板岩性为粉砂岩、细砂岩及泥岩，底板岩性为粉砂岩、细砂岩及泥岩、炭质泥岩。与其上的4～5号煤间距为6.45～34.98米，平均间距13.56米，由东向西间距逐渐变厚。该层属较稳定煤层。

4.39～10号煤层：

一般为厚煤层在42线、42A线、43线及45线个别点为巨厚煤层，煤层厚约6.17～12.45米，平均约8.93米，一般为上、下两个分层，个别地段为三～四个分层。结构中等～复杂，含夹矸3～4层，夹矸岩性为粉砂岩、细砂岩。煤层厚度延走向上有一定变化。顶板岩性为粉砂岩、细砂岩，个别地段为粗砂岩、炭质泥岩；底板岩性为粉砂岩、细砂岩。与其上的7号煤层间距为6.88～31.05米，平均间距15.29米，由东向西间距逐渐变厚。该层属较稳定煤层。

4.411号煤层：

为一局部可采较厚煤层，本区仅在42～43线之间出现，煤层厚约0.86～1.22米，平均厚约1.04米，结构简单，无夹矸，顶板岩性为粉砂岩、炭质泥岩；底板岩性为粉砂岩，该煤层属不稳定煤层，与其上的9～10号煤层间距为3.42～11.73米，平均间距6.04米。

14～15号煤层：

为一巨厚煤层（组），厚约13.03～26.81米，平均厚约19.26米，全区结构复杂，一般含夹矸6～12层，夹矸岩性为粉砂岩、细砂岩、炭质泥岩。煤层厚走向上变化较大。顶板岩性为粉砂岩、细砂岩及炭质泥岩；底板岩性为粉砂岩、泥岩及炭质泥岩。与其上的9～10号煤层间距为3.62～44.11米，平均间距20.55米，走向上39～43线之间煤层间距较厚，33～37线及45线间距较薄。

5煤层对比

本工作区的含煤地层西山窑组地层为陆相碎屑岩沉积，岩性、岩相虽有一定的变化，但无明显差异，因此，煤层对比主要依据煤层自身的特征，煤层厚度、结构，煤层空间位置、层间距、煤层发育的组合形态特征、煤层顶底板岩性特征及煤质煤岩等特征，结合地质剖面煤层煤层赋存情况、测井曲线形态特征等综合方法进行对比。

5.14～5号煤层

全区发育，煤层厚度自东向西逐渐增厚，结构简单，40线以东为单层展布，以西分岔为两层煤可论为4号、5号煤，间距稳定；不大，形态规律特征明显，同时是下段，第一层较厚的煤层规律明显，煤层顶板向上22～30米左右为一层中～粗粒砂岩，其层位稳定，是全区标志层之一，见煤钻孔的测井曲线形态相似，为锯齿状曲线形态，特征明显，容易对比，可作对比辅助标志，该煤层与7号煤层间距一般在3米左右，其规律性明显，全区容易识别。

5.27号煤层

该煤层厚度较为稳定，结构简单，一般在2米左右，是可采煤层中唯一全区可采的薄煤层，此特征极为明显，而且煤层结构简单基本均含一层夹矸此特征尤为明显。另外与4-5号煤间距较近，和4-5号煤相互伴随，层位稳定，规律明显，容易识别，电测井曲线以单峰值独居，各见煤孔测井曲线形态相似，容易识别。

5.39～10号煤层

该煤层是本区唯一一层由两至三层煤组成居于中部的特厚煤层，煤层厚度大，煤质好，也是第一层不粘结煤，4-5号、7号均为长焰煤，此特征明显，规律性强，全区极易识别。9-10号与7号煤层间距一般在10～23米，其间夹有不稳定的8号煤，东部形成“无煤带”，发育形态很有规律。另外测井曲线形态为特大型“箱形曲线”，各控制钻孔测井曲线很相象，极易识别。

5.4其它煤层的对比

本区1、2、3、8号煤层均属不稳定煤层，仅在局部区段和深部个别钻孔中可见，其层位连续性差，厚度变化较大，多数相变为炭质泥岩或尖灭，标志层不很明显。煤层对比仅依据这些煤层的层位与主要可采煤层的间距、相对层位进行对比，对比的可靠性欠佳。

结束语

综上所述，煤矿资源是国民经济的重要支柱之一，加强煤田勘探有利于提高煤矿开采工作的效率。要加强对矿井构造，特别是小构造的研究，确定应力方向，进一步找出煤厚变化的规律。

参考文献：

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[2]徐宏杰.贵州省薄—中厚煤层群煤层气开发地质理论与技术[D].中国矿业大学，2012.

[3]樊振丽.纳林河复合水体下厚煤层安全可采性研究[D].中国矿业大学（北京），2013.

[4]李勇.滇东地区煤层气地质条件及选区评价[D].中国矿业大学，2017.