虒亭東勘查區煤系地層煤巖層對比

丁卓

摘 要：虒亭東勘查區煤系地層太原組、山西組含煤層數多，煤厚變化大，根據勘查區鉆孔地質資料，采用標志層法、層間距法、煤巖層組合（巖性）法、物性特征（測井曲線）和煤層特征等方法，綜合考慮多種因素，通過合理對比，得出正確的結論，大大提高了煤層資源量估算結果的可靠性。

關鍵詞：煤巖層；勘查區；標志層；物理特征

中圖分類號：P618.11 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.03.120

1 概況

勘查區位于沁水高原（晉東南高原）中段東部，太行山西麓，南接長治盆地北部邊緣。勘查區劃隸屬山西省長治市襄垣縣虒亭鎮，區內廣被第四系掩蓋。勘查區內主要的含煤地層為太原組和山西組。

2 煤層發育特征

太原組發育5～9號煤層、11～14號煤層和15號煤組（即15-1，15-2，15-3）等。其中，15號煤組位于太原組中下部一段，為全區發育較穩定的可采煤層。15-1號煤層為局部發育不可采，15-2號煤層全區穩定不可采，15-3號煤層全區穩定可采，厚度在1.12～1.52 m之間，平均1.28 m；5，8，11，12，13號煤層為全區穩定不可采煤層，6，7，9，14號煤層為局部發育的不可采煤層。太原組地層厚113.55 m，含煤12層，煤層厚為6.85 m，含煤系數為6.03%.主要可采煤層為15-3號煤層。

山西組發育煤層7層，分別為1，1下，2上，2，3上，3，4號煤層。其中，3上和3號煤層為全區穩定發育的主要可采煤層。3上煤層厚度在2.15～2.55 m之間，平均厚度2.35 m；3號煤層厚度在1.94～3.21 m之間，平均厚度2.59 m，其余煤層為局部發育的不可采煤層。本組地層厚為56.14 m，含煤7層，煤層厚為7.48 m，含煤系數為13.3%.主要可采煤層為3上和3號煤層。

3 煤、巖層對比方法

煤層對比方法采用標志層法、層間距法、煤巖層組合（巖性）法、物性特征（測井曲線）和煤層特征等方法進行煤層對比。在巖性方面選取層位穩定的砂巖和石灰巖作為標志層。在煤層自身特征方面，依據煤層的厚度、結構、煤質和煤層組合關系等進行對比；在物性特征（測井曲線）方面，主要依據視電阻率、自然伽馬、伽馬等物性參數和測井曲線幅值異常、測井曲線形態異常及其他曲線的特殊形態組合關系對比。

3.1 標志層

標志層主要有以下幾個：

K8砂巖：粒徑從細粒變化到中粒，細粒砂巖居多，厚度在1.66～9.47 m之間，一般為4.18 m。

1號煤層：位于K8砂巖之下，層位發育較穩定，為不可采煤層。

2號煤層：位于1號煤層之下，層位發育較穩定，為不可采煤層。

3上號煤層：位于山西組中下部，2號煤層之下。其本身特有的厚度、十分穩定的層位就是可靠的對比標志，為全區穩定主要可采煤層。

3號煤層：位于山西組下部，其本身特有的厚度、十分穩定的層位，即為可靠的對比標志，為全區穩定主要可采煤層。

K7砂巖：粒徑從粉砂巖變化到細粒砂巖，以細粒砂巖為主，厚度2.10～8.75 m，一般為4.43 m。

K4灰巖：0～6.74 m，一般厚度為3.55 m，灰、深灰色團粒泥晶灰巖，塊狀層里。含硅質團塊和細粒石英，含化石。

K3灰巖：0～3.95 m，一般厚度為2.32 m，灰黑色泥晶灰巖，含化石。

K2灰巖：2.50～12.35 m，一般厚7.23 m，黑色亮晶泥晶石灰巖，富含蜓、介形蟲、有孔蟲、苔蘚蟲等多種動物化石。

15-1號、15-2號、15-3號煤層：15-2號、15-3號煤層為全區發育穩定主要可采煤層。

K1砂巖：為細粒砂巖，厚度在3.45～8.50 m之間，一般為5.27 m。

3.2 層間距

勘查區中各標志層層位較穩定，各煤層標志層間距有一定規律可循。

3.3 物性特征

各煤層的物性特征分別為：

K8砂巖：電阻率曲線呈中等幅值異常的駝峰狀，自然伽瑪曲線呈小型鋸齒狀變化，密度和聲波時差曲線多數為箱型。

1號煤層：密度和聲波時差曲線呈針葉狀尖峰。

2號煤層：自然伽瑪、密度和聲波時差曲線異常變化突然且明顯，呈針葉狀尖峰。

3上號煤層：視電阻率曲線高異常，且異常值比其上覆煤層都高，呈指型，自然伽瑪、密度和聲波時差曲線呈箱型。

3號煤層：視電阻率曲線呈現上低下高雙峰狀異常，自然伽瑪、密度、聲波時差呈鋸齒狀箱型，其中，自然伽瑪的雙尖峰低異常是其重要的識別標志。

K7砂巖：視電阻率曲線呈中等幅值異常，且上低下高，密度和聲波曲線呈箱型，自然伽瑪值從上往下逐漸變小為其典型特征。

5號、6號、8號煤層：密度、聲波時差曲線大體呈尖峰狀異常，6號煤層與8號煤層之間大段的密度和聲波時差曲線的箱型異常為區分煤層提供了依據。層位穩定，大部為不可采煤層。

K4灰巖：自然伽瑪、密度和聲波時差曲線呈箱型異常，視電阻率曲線的筍形特高異常是其重要特點之一。

11號煤層：其上穩定發育的灰巖的特高視電阻率異常，為其劃分對比提供了很好的物性對比特征，密度和聲波時差曲線呈針葉狀尖峰異常。層位穩定，為不可采煤層。

12號煤層：其上、下穩定發育的灰巖的特高視電阻率異常、低聲波時差、高密度，與煤層的密度低異常、高聲波時差形成鮮明的對比，為其劃分對比提供了很好的依據。層位穩定，為不可采煤層。

K3灰巖：自然伽瑪、密度和聲波時差曲線呈箱型異常，視電阻率曲線的筍形特高異常是其重要特點之一。

13號煤層：其上穩定發育的灰巖的特高視電阻率異常，為其劃分對比提供了很好的物性對比特征，密度和聲波時差曲線呈針葉狀尖峰異常。層位穩定，為不可采煤層。

14號煤層：其上穩定發育的灰巖的特高視電阻率異常，為其劃分對比提供了很好的物性對比特征，密度和聲波時差曲線呈針葉狀尖峰異常。層位較穩定，為不可采煤層。

K2灰巖：自然伽瑪、密度和聲波時差曲線呈箱型異常，視電阻率曲線呈筍形特高異常，且比上覆其他灰巖異常幅值更高是其重要特點。

15-2-2-3號煤層：位于太原組底部，視電阻率、密度、自然伽瑪曲線呈鋸齒狀箱型。鋸齒大小表現了夾矸和灰分的變化。

K1砂巖：視電阻率曲線呈中等幅值異常，自然伽瑪、密度和聲波時差曲線多數為箱型。

4 結束語

各種對比煤巖層的方法有著不同的優缺點，因此，需要結合各種方法的優缺點進行選擇。通過對本勘查區地質資料的綜合分析，本文綜合采用標志層法、層間距法，并考慮煤巖層物性特征、煤層厚度等因素，從不同角度采用多種方法和手段對虒亭東太原、山西組可采煤層進行了對比，解決了本勘查區主采煤層的對比問題。

參考文獻

[1]山西省煤炭地質勘查研究院.山西省沁水煤田襄垣縣虒亭東勘查區煤炭普查地質報告[R].[出版地不詳]：[出版社不詳]，2011.

[2]山西省煤炭地質114勘查院.山西省沁水煤田襄垣縣夏店勘探區煤炭詳查地質報告[R].[出版地不詳]：[出版社不詳]，1984.

[3]陳忠惠.煤和含煤巖系的沉積環境[M].武漢：中國地質大學出版社，1988.

〔編輯：王霞〕