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榆神矿区郭家滩井田煤层赋存特征

2014-10-31田亚飞

中国新技术新产品 2014年18期

田亚飞

摘 要:榆神矿区郭家滩井田含煤地层主要为侏罗系延安组,富县组为局部含煤地层。延安组含煤7~25层,平均15层;富县组含煤1~2层;含煤地层具有对比意义的煤层共14层(富县组1层),可采煤层12层。其中主要可采煤层5层,分别为2-2、3-1、4-3、5-2和5-3。本文论述了延安组煤层赋存的空间特征,分析了可采煤层赋存范围,对于区域性煤炭工业规划、郭家滩煤矿设计及开采,具有指导意义。

关键词:煤层赋存;延安组;含煤系数;榆神矿区

中图分类号:TD82 文献标识码:A

1煤层赋存的剖面特征

延安组第五段地层遭受直罗期河流不同程度的冲刷剥蚀,甚至在井田南部缺失,1-1、1-2煤层因沉积变薄缺失或遭受直罗期河流冲刷缺失,其含煤性最差。延安组第四段在井田西南部2-2煤层因泥炭田中发育有同期河道冲刷剥蚀使煤层不可采至缺失。

除延安组第五段外,其余各段均含有主可采煤层,其中第四段含煤性最好,第一、二、三段含煤性大致相当,煤层在垂向上第一段、第三段和第四段煤层丰富,第四段最为集中;第二段、第五段中等。

各煤层层位稳定,不分岔或个别煤层分岔(2-2煤层),除5-2煤层结构简单至复杂,其余煤层结构简单至较简单,有些煤层厚度虽然变化较大,但规律性明显。

2 煤层赋存的平面特征

本区延安组所含煤层总厚度10.24~25.24m,厚度总体变化趋势由北向南,由东向西逐渐变薄,东部厚度一般22m左右,西南部厚度一般12m左右,北部厚度一般20m左右;中部向南厚度由20m左右变为14m左右,变化较大,主要原因是该处第五受直罗河流冲刷、第四段受同期河道冲刷而使煤层变薄或缺失之缘故;延安组含煤系数为4.40~9.72%,平均7.36%,由北向南、由东向西变小,与煤层厚度变化趋势一致。

3各段含煤性特征及开发建议

3.1各含煤段的含煤特征

延安组第五段厚度0.62~90.54m,平均厚度48.01m;共含煤层1~5层,煤层总厚度0.00~2.89m,平均0.44m;含煤系数0.00~5.13%,平均2.15%。含可采煤层1~2层。该段在井田内不同程度遭受古直罗河冲刷剥蚀。

延安组第四段厚度39.33~66.61m,平均厚度46.36m;共含煤层1~6层,煤层总厚度0.91~12.46m,平均9.61m;含煤系数1.93~30.42%,平均21.01%。含可采煤层1~3层,在西南部2-2煤层因泥炭田中发育有同期河道冲刷剥蚀使煤层变薄至缺失。

延安组第三段厚度21.94~54.88m,平均厚度35.62m;含煤1~5层,煤层总厚度1.51~3.06m,平均2.11m;含煤系数2.92~9.30%,平均6.05%。含可采煤层1层。

延安组第二段厚度42.02~86.33m,平均厚度67.25m;含煤3~9层,煤层厚度1.65~8.83m,平均4.00m;含煤系数1.94~9.15%,平均5.96%。含可采煤层1~3层。

延安组第一段厚度49.31~99.84m,平均厚度70.17m;含煤2~10层,煤层总厚度1.80~6.06m,平均3.83m;含煤系数3.73~8.71%,平均5.71%。含可采煤层1~3层。

富县组平均厚度36.03m,含煤1~2层,煤层厚度0.37~2.44m,平均0.90m,由于大部分孔未到该段底部,故未统计含煤系数。其中南部可采煤层1层,厚度0.85~2.24m、平均厚1.28m,含煤系数0.53%。

3.2主采煤层厚度及分布

(1)2号煤组

2号煤组在井田内分岔成2~3层(2-2上、2-2、2-2下)煤层。

2-2上煤层可采区分布在井田中部偏北,可采面积48.966km2;埋藏深度236.10~391.60m,底板标高在865~960m之间,属稳定型煤层。与上部的1-2煤层层间距在12.09~55.56m之间,平均25.70m。

2-2煤层可采区位于井田北部,可采面积106.480km2,煤层厚度0~14.63m,平均厚度7.34m;可采点117个,厚度0.91~12.08m,平均厚度8.21m,其中厚煤点99个,中厚煤点11个,薄煤点7个,以厚煤层为主,面积可采概率54%。

2-2下煤层可采面积169.766km2,厚度0.50~2.07m,平均厚度1.58m。其中中厚煤点77个,薄煤点16个,以厚煤层为主;部含1层夹矸,零星含2层夹矸;厚度0.10~0.78m,岩性以粉砂岩为主,局部细粒砂岩、泥岩,零星炭质泥岩;结构简单。变异系数0.41,标准差3.04。面积可采概率85%。

(2)3-1煤层

全区可采,可采面积198.388km2;埋藏深度291.39~447.55m,底板标高在800~910m之间。井田内130个见煤点,厚度1.51~2.69m,平均厚度2.01m;均为中厚煤层;局部含1层夹矸,零星含2层夹矸,厚度0.02~0.36m,岩性以粉砂岩为主,零星泥岩、细粒砂岩;结构简单。变异系数0.10,标准差0.21。面积可采概率100%。该煤层与2-2下煤层层间距在27.11~37.30m之间,平均30.55m。

3.3开发建议

郭家滩井田为榆神矿区三期规划区规划的特大煤矿,煤层层数多,总厚度大,煤层间距小,适合建设特大型机械化开采矿井,根据煤层赋存特征,2号煤组、3-1煤层是主要可采煤层,建议进行井田开发整体规划,首先开采浅部煤层,由于2号煤组厚度大,间隔小,采动损害大,开采过程中,宜采用适当的采煤方法,保护第四系地下水资源,确保煤炭开采与环境保护协调统一。

结论

(1)郭家滩井田含煤地层主要为侏罗纪延安组、富县组,其中富县组只含1层煤,延安组平均含煤14层,上部主要可采为延安组2号煤组、3-1煤层。其中2-2煤层可采区平均厚度8.21m,3-1煤层平均厚度2.01m。

(2)郭家滩井田是榆神矿区规划的特大型煤矿,煤层层数多,厚度大,适合建设特大型现代化煤矿,建议尽快开发建设。

参考文献

[1]范立民.榆神府区煤层与含(隔)水层组合类型[A].纪念中国煤炭学会成立五十周年省(区、市)煤炭学会学术专刊[C],2012.

[2]范立民.煤矿隐蔽致灾因素与探查[M].北京:煤炭工业出版社,2014.endprint

摘 要:榆神矿区郭家滩井田含煤地层主要为侏罗系延安组,富县组为局部含煤地层。延安组含煤7~25层,平均15层;富县组含煤1~2层;含煤地层具有对比意义的煤层共14层(富县组1层),可采煤层12层。其中主要可采煤层5层,分别为2-2、3-1、4-3、5-2和5-3。本文论述了延安组煤层赋存的空间特征,分析了可采煤层赋存范围,对于区域性煤炭工业规划、郭家滩煤矿设计及开采,具有指导意义。

关键词:煤层赋存;延安组;含煤系数;榆神矿区

中图分类号:TD82 文献标识码:A

1煤层赋存的剖面特征

延安组第五段地层遭受直罗期河流不同程度的冲刷剥蚀,甚至在井田南部缺失,1-1、1-2煤层因沉积变薄缺失或遭受直罗期河流冲刷缺失,其含煤性最差。延安组第四段在井田西南部2-2煤层因泥炭田中发育有同期河道冲刷剥蚀使煤层不可采至缺失。

除延安组第五段外,其余各段均含有主可采煤层,其中第四段含煤性最好,第一、二、三段含煤性大致相当,煤层在垂向上第一段、第三段和第四段煤层丰富,第四段最为集中;第二段、第五段中等。

各煤层层位稳定,不分岔或个别煤层分岔(2-2煤层),除5-2煤层结构简单至复杂,其余煤层结构简单至较简单,有些煤层厚度虽然变化较大,但规律性明显。

2 煤层赋存的平面特征

本区延安组所含煤层总厚度10.24~25.24m,厚度总体变化趋势由北向南,由东向西逐渐变薄,东部厚度一般22m左右,西南部厚度一般12m左右,北部厚度一般20m左右;中部向南厚度由20m左右变为14m左右,变化较大,主要原因是该处第五受直罗河流冲刷、第四段受同期河道冲刷而使煤层变薄或缺失之缘故;延安组含煤系数为4.40~9.72%,平均7.36%,由北向南、由东向西变小,与煤层厚度变化趋势一致。

3各段含煤性特征及开发建议

3.1各含煤段的含煤特征

延安组第五段厚度0.62~90.54m,平均厚度48.01m;共含煤层1~5层,煤层总厚度0.00~2.89m,平均0.44m;含煤系数0.00~5.13%,平均2.15%。含可采煤层1~2层。该段在井田内不同程度遭受古直罗河冲刷剥蚀。

延安组第四段厚度39.33~66.61m,平均厚度46.36m;共含煤层1~6层,煤层总厚度0.91~12.46m,平均9.61m;含煤系数1.93~30.42%,平均21.01%。含可采煤层1~3层,在西南部2-2煤层因泥炭田中发育有同期河道冲刷剥蚀使煤层变薄至缺失。

延安组第三段厚度21.94~54.88m,平均厚度35.62m;含煤1~5层,煤层总厚度1.51~3.06m,平均2.11m;含煤系数2.92~9.30%,平均6.05%。含可采煤层1层。

延安组第二段厚度42.02~86.33m,平均厚度67.25m;含煤3~9层,煤层厚度1.65~8.83m,平均4.00m;含煤系数1.94~9.15%,平均5.96%。含可采煤层1~3层。

延安组第一段厚度49.31~99.84m,平均厚度70.17m;含煤2~10层,煤层总厚度1.80~6.06m,平均3.83m;含煤系数3.73~8.71%,平均5.71%。含可采煤层1~3层。

富县组平均厚度36.03m,含煤1~2层,煤层厚度0.37~2.44m,平均0.90m,由于大部分孔未到该段底部,故未统计含煤系数。其中南部可采煤层1层,厚度0.85~2.24m、平均厚1.28m,含煤系数0.53%。

3.2主采煤层厚度及分布

(1)2号煤组

2号煤组在井田内分岔成2~3层(2-2上、2-2、2-2下)煤层。

2-2上煤层可采区分布在井田中部偏北,可采面积48.966km2;埋藏深度236.10~391.60m,底板标高在865~960m之间,属稳定型煤层。与上部的1-2煤层层间距在12.09~55.56m之间,平均25.70m。

2-2煤层可采区位于井田北部,可采面积106.480km2,煤层厚度0~14.63m,平均厚度7.34m;可采点117个,厚度0.91~12.08m,平均厚度8.21m,其中厚煤点99个,中厚煤点11个,薄煤点7个,以厚煤层为主,面积可采概率54%。

2-2下煤层可采面积169.766km2,厚度0.50~2.07m,平均厚度1.58m。其中中厚煤点77个,薄煤点16个,以厚煤层为主;部含1层夹矸,零星含2层夹矸;厚度0.10~0.78m,岩性以粉砂岩为主,局部细粒砂岩、泥岩,零星炭质泥岩;结构简单。变异系数0.41,标准差3.04。面积可采概率85%。

(2)3-1煤层

全区可采,可采面积198.388km2;埋藏深度291.39~447.55m,底板标高在800~910m之间。井田内130个见煤点,厚度1.51~2.69m,平均厚度2.01m;均为中厚煤层;局部含1层夹矸,零星含2层夹矸,厚度0.02~0.36m,岩性以粉砂岩为主,零星泥岩、细粒砂岩;结构简单。变异系数0.10,标准差0.21。面积可采概率100%。该煤层与2-2下煤层层间距在27.11~37.30m之间,平均30.55m。

3.3开发建议

郭家滩井田为榆神矿区三期规划区规划的特大煤矿,煤层层数多,总厚度大,煤层间距小,适合建设特大型机械化开采矿井,根据煤层赋存特征,2号煤组、3-1煤层是主要可采煤层,建议进行井田开发整体规划,首先开采浅部煤层,由于2号煤组厚度大,间隔小,采动损害大,开采过程中,宜采用适当的采煤方法,保护第四系地下水资源,确保煤炭开采与环境保护协调统一。

结论

(1)郭家滩井田含煤地层主要为侏罗纪延安组、富县组,其中富县组只含1层煤,延安组平均含煤14层,上部主要可采为延安组2号煤组、3-1煤层。其中2-2煤层可采区平均厚度8.21m,3-1煤层平均厚度2.01m。

(2)郭家滩井田是榆神矿区规划的特大型煤矿,煤层层数多,厚度大,适合建设特大型现代化煤矿,建议尽快开发建设。

参考文献

[1]范立民.榆神府区煤层与含(隔)水层组合类型[A].纪念中国煤炭学会成立五十周年省(区、市)煤炭学会学术专刊[C],2012.

[2]范立民.煤矿隐蔽致灾因素与探查[M].北京:煤炭工业出版社,2014.endprint

摘 要:榆神矿区郭家滩井田含煤地层主要为侏罗系延安组,富县组为局部含煤地层。延安组含煤7~25层,平均15层;富县组含煤1~2层;含煤地层具有对比意义的煤层共14层(富县组1层),可采煤层12层。其中主要可采煤层5层,分别为2-2、3-1、4-3、5-2和5-3。本文论述了延安组煤层赋存的空间特征,分析了可采煤层赋存范围,对于区域性煤炭工业规划、郭家滩煤矿设计及开采,具有指导意义。

关键词:煤层赋存;延安组;含煤系数;榆神矿区

中图分类号:TD82 文献标识码:A

1煤层赋存的剖面特征

延安组第五段地层遭受直罗期河流不同程度的冲刷剥蚀,甚至在井田南部缺失,1-1、1-2煤层因沉积变薄缺失或遭受直罗期河流冲刷缺失,其含煤性最差。延安组第四段在井田西南部2-2煤层因泥炭田中发育有同期河道冲刷剥蚀使煤层不可采至缺失。

除延安组第五段外,其余各段均含有主可采煤层,其中第四段含煤性最好,第一、二、三段含煤性大致相当,煤层在垂向上第一段、第三段和第四段煤层丰富,第四段最为集中;第二段、第五段中等。

各煤层层位稳定,不分岔或个别煤层分岔(2-2煤层),除5-2煤层结构简单至复杂,其余煤层结构简单至较简单,有些煤层厚度虽然变化较大,但规律性明显。

2 煤层赋存的平面特征

本区延安组所含煤层总厚度10.24~25.24m,厚度总体变化趋势由北向南,由东向西逐渐变薄,东部厚度一般22m左右,西南部厚度一般12m左右,北部厚度一般20m左右;中部向南厚度由20m左右变为14m左右,变化较大,主要原因是该处第五受直罗河流冲刷、第四段受同期河道冲刷而使煤层变薄或缺失之缘故;延安组含煤系数为4.40~9.72%,平均7.36%,由北向南、由东向西变小,与煤层厚度变化趋势一致。

3各段含煤性特征及开发建议

3.1各含煤段的含煤特征

延安组第五段厚度0.62~90.54m,平均厚度48.01m;共含煤层1~5层,煤层总厚度0.00~2.89m,平均0.44m;含煤系数0.00~5.13%,平均2.15%。含可采煤层1~2层。该段在井田内不同程度遭受古直罗河冲刷剥蚀。

延安组第四段厚度39.33~66.61m,平均厚度46.36m;共含煤层1~6层,煤层总厚度0.91~12.46m,平均9.61m;含煤系数1.93~30.42%,平均21.01%。含可采煤层1~3层,在西南部2-2煤层因泥炭田中发育有同期河道冲刷剥蚀使煤层变薄至缺失。

延安组第三段厚度21.94~54.88m,平均厚度35.62m;含煤1~5层,煤层总厚度1.51~3.06m,平均2.11m;含煤系数2.92~9.30%,平均6.05%。含可采煤层1层。

延安组第二段厚度42.02~86.33m,平均厚度67.25m;含煤3~9层,煤层厚度1.65~8.83m,平均4.00m;含煤系数1.94~9.15%,平均5.96%。含可采煤层1~3层。

延安组第一段厚度49.31~99.84m,平均厚度70.17m;含煤2~10层,煤层总厚度1.80~6.06m,平均3.83m;含煤系数3.73~8.71%,平均5.71%。含可采煤层1~3层。

富县组平均厚度36.03m,含煤1~2层,煤层厚度0.37~2.44m,平均0.90m,由于大部分孔未到该段底部,故未统计含煤系数。其中南部可采煤层1层,厚度0.85~2.24m、平均厚1.28m,含煤系数0.53%。

3.2主采煤层厚度及分布

(1)2号煤组

2号煤组在井田内分岔成2~3层(2-2上、2-2、2-2下)煤层。

2-2上煤层可采区分布在井田中部偏北,可采面积48.966km2;埋藏深度236.10~391.60m,底板标高在865~960m之间,属稳定型煤层。与上部的1-2煤层层间距在12.09~55.56m之间,平均25.70m。

2-2煤层可采区位于井田北部,可采面积106.480km2,煤层厚度0~14.63m,平均厚度7.34m;可采点117个,厚度0.91~12.08m,平均厚度8.21m,其中厚煤点99个,中厚煤点11个,薄煤点7个,以厚煤层为主,面积可采概率54%。

2-2下煤层可采面积169.766km2,厚度0.50~2.07m,平均厚度1.58m。其中中厚煤点77个,薄煤点16个,以厚煤层为主;部含1层夹矸,零星含2层夹矸;厚度0.10~0.78m,岩性以粉砂岩为主,局部细粒砂岩、泥岩,零星炭质泥岩;结构简单。变异系数0.41,标准差3.04。面积可采概率85%。

(2)3-1煤层

全区可采,可采面积198.388km2;埋藏深度291.39~447.55m,底板标高在800~910m之间。井田内130个见煤点,厚度1.51~2.69m,平均厚度2.01m;均为中厚煤层;局部含1层夹矸,零星含2层夹矸,厚度0.02~0.36m,岩性以粉砂岩为主,零星泥岩、细粒砂岩;结构简单。变异系数0.10,标准差0.21。面积可采概率100%。该煤层与2-2下煤层层间距在27.11~37.30m之间,平均30.55m。

3.3开发建议

郭家滩井田为榆神矿区三期规划区规划的特大煤矿,煤层层数多,总厚度大,煤层间距小,适合建设特大型机械化开采矿井,根据煤层赋存特征,2号煤组、3-1煤层是主要可采煤层,建议进行井田开发整体规划,首先开采浅部煤层,由于2号煤组厚度大,间隔小,采动损害大,开采过程中,宜采用适当的采煤方法,保护第四系地下水资源,确保煤炭开采与环境保护协调统一。

结论

(1)郭家滩井田含煤地层主要为侏罗纪延安组、富县组,其中富县组只含1层煤,延安组平均含煤14层,上部主要可采为延安组2号煤组、3-1煤层。其中2-2煤层可采区平均厚度8.21m,3-1煤层平均厚度2.01m。

(2)郭家滩井田是榆神矿区规划的特大型煤矿,煤层层数多,厚度大,适合建设特大型现代化煤矿,建议尽快开发建设。

参考文献

[1]范立民.榆神府区煤层与含(隔)水层组合类型[A].纪念中国煤炭学会成立五十周年省(区、市)煤炭学会学术专刊[C],2012.

[2]范立民.煤矿隐蔽致灾因素与探查[M].北京:煤炭工业出版社,2014.endprint