谭龙健

（江苏煤炭地质勘探二队，江苏 徐州 221006）

朱寨井田位于江苏省沛县朱寨镇、大屯镇境内，在徐州市北偏西约65 km，交通方便。井田地层属华北地层区鲁西地层分区丰沛地层小区，井田煤系地层为石炭系太原组及二叠系山西组，是在经过了本溪组“填平补齐”的基础上沉积起来的。主要含煤地层为山西组，沉积环境比较稳定，沉积旋回清晰，岩性特征明显，测井反应良好，标志层多而稳定，煤质变化有规律[1]。

朱寨井田钻遇煤层21层，太原组含煤14层，山西组含煤7层，主要可采煤层为太原组B、C煤层。B、C煤层原生结构简单，受岩浆岩顺层侵入后，局部被吞蚀或分叉形成B上、B、C上、C煤层，煤层结构复杂化，层厚发生较大变化，同时出现煤焦化，有时可见焦与岩浆岩互相穿插的现象。本次通过对标志层特征、岩性组合、测井曲线、煤质变化等方面研究对比煤层。

1 标志层对比

1.1 岩性对比法

分界砂岩是本区B煤层以上的主要标志层，下距B煤层52 m，一般分为两层，上分层为绿灰色中细砂岩；下分层为灰白色中砂岩。底部含石英细砾，厚8.4 m。一层灰岩上距C煤层15～20 m，岩性特征明显，但厚度薄，层位不甚稳定，但其下8.1 m之二层灰岩，岩性特征明显，层位稳定。朱寨井田山西组综合柱状示意图如图1所示。

1.2 煤层顶、底板特征对比

B煤层顶板为灰白色中粒石英砂岩，有明显的斜层理、交错层理，层位稳定，为见B煤之预告层。B煤直接底板之下为灰白色中粒砂岩，厚度大，具收敛型斜层理，为本区主要标志层。

C煤层直接顶板为深灰色粉砂岩，其上即为灰白色中砂岩（即B煤间接底板），在本区西部本层加厚，直接复盖于C煤层底板细砂岩之上，将C煤层冲刷。C煤层底板细砂岩具浑浊状层理和底栖动物通道，为明显的标志。

图1 朱寨井田山西组综合柱状示意图

2 沉积环境分析对比

B煤层位于山西组地层的中部SⅡ旋回结构的上部，旋回稳定。该旋回以潮坪相占优势，在潮坪相的基础上形成了沼泽相及泥炭沼泽相。B煤层直接顶板为深灰色粉砂岩，其上为灰白色细砂岩，细砂岩磨圆度及分选性好，稳定，具似层状菱铁矿结核及鲕粒，收敛状层理、斜波状层理及大型波痕层理发育。该煤层顶板粉砂岩和泥岩中含细砂岩细条带，含较多完整的羊齿类植物化石。

C煤层位于山西组地层的下部SⅠ旋回结构中，旋回稳定。由浅海相、泻湖相、潮坪相及沼泽相与泥炭沼泽相组成海退型旋回，C煤层顶板为黑灰色粉砂岩，其上为灰白色细砂岩，细砂岩具脉状层理，顶板粉砂岩中含星散状黄铁矿及较多完整植物叶化石。

3 测井曲线对比法

测井曲线的形态，是岩煤层特征、结构、组合本身固有的综合物性反映，根据不同岩性在各种参数曲线上的变化规律及不同地质时代地层的曲线组合特征，结合区域地质规律分析，能够比较准确地确定各标志层层位和地质时代界限[2-3]。由于同一煤层、标志层等煤岩特征和煤层结构、岩性、岩相的垂向组合以及成因上具有一定的相似性，测井曲线也具有一定的特殊性，是煤岩层对比的广泛使用手段，可靠程度高，效果好。

对井田测井曲线进行梳理比较，发现B（B上）、C（C上）煤层的测井响应均比较明显，但B（B上）煤层测井曲线多呈单峰型或主峰明显；C（C上）煤层测井曲线呈多峰型。B煤层、C煤层的测井曲线解释示意图如图2、图3所示。

井田内无烟煤的测井响应表现为高电阻率、低密度、低自然伽玛、低声速；天然焦与火焦混合体的聚焦电阻率几乎为零值，密度比一般煤层增大（约1.95 g/cm3），自然伽玛仍为低值响应；煤层密度随变质程度加深而增大，含氢指数随变质程度加深而减少。测井方法也可以帮助鉴别无烟煤、天然焦或天然焦与火成岩的混合体等，有利于煤层对比研究。

图2 B煤层测井曲线解释示意图

图3 C煤层测井曲线解释示意图

4 煤质指标对比

井田内B上、B、C煤层天然焦灰分分别为31.99%、29.29%、30.43%，为高灰天然焦。C上煤层天然焦灰分为26.78%，为中灰分天然焦；C上、C煤层天然焦硫分平均含量分别为0.60%、0.77%，属于低硫天然焦，B上、B煤层天然焦平均硫分小于0.5%，属于特低硫分天然焦。

井田内山西组气煤属于中灰、低磷、高热值煤，硫分在垂直方向从下至上硫分含量由高到低，B煤层气煤原煤硫分平均0.66%，属于低硫煤；C煤层气煤硫分平均1.09%，属于中硫煤。B煤层气煤结渣指数较小，煤灰熔融性属于较高～高软化、较高～高流动温度灰；C煤层气煤结渣指数较大，煤灰属于较低～中等软化、流动温度灰。根据各煤岩煤质特征，也可以将各煤层对比分开。

5 结论

丰沛煤田朱寨井田山西组煤层受构造、岩浆岩侵入影响，原生结构复杂化，煤质发生变化，给煤层对比造成一定困难。本文从标志层对比切入，比较煤层与分界砂岩、二灰的间距，鉴别煤层顶底板物理特性；在沉积环境方面，进行岩相旋回划分和沉积特征分析对比；通过测井曲线分析，结合煤岩煤质特征，完成山西组主要煤层的对比工作，煤层对比结果基本可靠。