煤矿煤层特征及煤岩层对比分析

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摘要：基于安源煤矿扩深储量核实成果，对安源煤矿的地质特征、含煤地层、煤层特征进行分析，采用标志层、煤层间距、煤层特征、古生物特征等安源煤矿煤岩层进行综合对比，为构造复杂、煤层形态及厚度不稳定的深部煤层划分及储量估算提供了地质依据。

关键词：安源煤矿；储量估算；标志层；煤层对比

安源煤矿位于萍乡市南东120°方位，直距6km，属安源区安源镇管辖，隶属江西煤业集团有限责任公司，生产规模为0.78Mt/a。于1898年建井，1906年投产，是当时中国十大厂矿之一[1]。划分为一水平+150m、二水平+0m、三水平-150m、四水平-300m等四个水平。通过对该矿深部-300～-450m扩深资源储量核实工作，发现RF2主滑面下伏系统赋存有大量煤炭资源，且扩深区以深具备较好赋煤条件，资源前景良好[2]。但由于深部地质构造复杂，煤层形态及厚度不稳定，变化大，导致深部煤层识别、划分困难[3]，因此需要对安源煤矿的地质特征、煤层特征进行分析，提出可靠的煤层对比方法，为煤矿开采和矿区深部煤炭资源勘查提供理论依据[4]。

1地质概况

安源煤矿位于萍乐凹陷带西南部的一个沉积盆地。区域褶皱、断裂较发育，控制着安源煤系的沉积和变化。安源井田煤系是在印支运动主幕形成的褶皱基底上沉积的，煤系的沉积与展布方向主要受新华夏构造体系的控制。矿区的基本构造形态为一较开阔不对称的向斜，轴部被RF2断层所截，分成南北两翼。安源煤矿出露地层有二叠系下统茅口组、三叠系下统大冶组、三叠系上统安源组、白垩系上统南雄组、第四系。其中安源组为区内含煤地层，地层总厚度平均710m。按其岩性组合及含煤情况，自上而下分三丘田段，三家冲段及紫家冲段。三丘田段称上煤组；三家冲段分为上、中、下三个亚段，其中下亚段原称天子山亚段，该段不含煤。紫家冲段分二个亚段，上亚段原称紫家冲段，又称下煤组，下亚段原称底部砾岩。

2含煤地层及煤层特征

2.1含煤地层

本区煤系为安源组，含煤性较好，为主要开采对象.但含煤性、煤层编号在向斜两翼不一致，向斜南翼含煤5层，其中下煤组可采煤层3层，上煤组可采煤层2层，南翼下煤组为紫家冲段，含可采煤层系数2.80%；北翼下煤组可采4层。

2.2煤层特征

（1）南翼上煤组煤层①三煤层：厚度1.15～7.50m，平均2.52m，煤层结构极复杂。全区可采，不稳定煤层。②四煤层：厚度1.22～9.50m，平均4.05m，煤层结构极复杂。全区可采，不稳定煤层。（2）南翼下煤组煤层①砚子槽煤层：层位较稳定，厚0.60～1.97m，平均1.12m，全区大部可采，较稳定煤层。煤层结构复杂，与硬子槽煤层间距一般25m。②硬子槽煤层：层位较稳定，全层厚0.6～1.94m，一般厚1.20m，全区基本可采，为较稳定煤层。煤层结构较简单。与大槽煤层间距26～69m，平均42m。③大槽煤层：层位稳定，厚1.57～6.80m，一般3.85m，全区可采的厚煤层，为较稳定煤层。煤层结构复杂。（3）北翼下煤组煤层①列皮槽：厚度0.60～2.35m，平均0.91m，煤层结构复杂。局部可采的不稳定煤层。②一号大槽：厚度为0.60～2.54m，平均为1.02m，结构较简单。为大部可采的较稳定煤层。③二号大槽：厚度0.60～1.38m，平均0.88m。为局部可采的不稳定煤层。④四页槽：厚度为0.80～1.48m，平均厚度为1.12m。较稳定煤层，结构较简单，全区可采。

3煤岩层对比

采用标志层、煤层间距、煤层特征、古生物特征等进行综合对比。

3.1标志层

（1）天子山亚段砂岩：为一套灰白色细至中粒砂岩，底部相变为粗粒砂岩或薄层细砾岩。硅质胶结，局部含有钙质，产碳化茎及瓣鳃类化石。厚度10～70m。本层砂岩岩性特征明显，层位稳定，全区普遍发育，是三家冲段下亚段良好的标志层。（2）硬子槽煤层底板砂岩：灰白色中厚层状细至中粒砂岩。主要成分为石英，次为暗色矿物，硅质或泥硅质胶结，波状层理，含黄铁矿结核。厚度一般14m左右，沿走向和倾向均较稳定。多为硬子槽煤层的直接底板，可作对比的辅助标志，用以确定硬子槽煤层。（3）大槽煤层顶板泥岩：灰黑色薄层状泥岩。间夹1～3层粉砂岩或细砂岩。泥岩致密均一，夹较多的镜煤条带和粉砂质、砂质条带，含菱铁矿和黄铁矿结核，产丰富的植物叶片化石。厚度变化大，一般为32m。可用它来确定大槽煤层。（4）大槽、麻姑槽之间的砂岩：灰白色砂岩，间夹粉砂岩，局部相变为砂砾岩。砂岩成分以石英为主，次为暗色矿物及白云母，显波状层理或斜层理，含黄铁矿结核，厚度一般6m左右。多为麻姑槽煤层的顶板。用该层砂岩作为划分大槽煤层与麻姑槽煤层的辅助标志。（5）紫家冲段底部砾岩：以砾石成分含灰色灰岩、灰绿色千枚岩为主要特征，容易识别，且全区发育，是良好的标志之一。

3.2煤层间距

下煤组各主要煤层的间距，基本上是比较稳定的，可用以进行煤层对比。砚子槽煤层下距硬子槽煤层19～36m，一般25m左右。硬子槽煤层下距大槽煤层26～69m，平均42m。大槽煤层下距麻姑槽煤层3～12m，一般6m左右。且砚子槽煤层与硬子槽煤层和大槽煤层与麻姑槽煤层的间距较小，硬子槽煤层与大槽层间距则较大。

3.3煤层特征

砚子槽、硬子槽、麻菇槽，厚度均较小，含1～3层夹矸，夹矸多为炭质泥岩，而大槽煤层厚度大，结构复杂，夹矸多，且煤层夹矸多为细粒砂岩和粉砂岩。这些特点，可以作为辅助标志，用以区分大槽煤层与其它煤层。

3.4古生物特征

大槽煤层顶板之泥岩和麻姑槽底板之板状泥岩，均富产完整的植物叶片化石，为两个植物化石富集带。生物扰动现象及底栖动物通道，均发育在麻姑槽煤层以上。

4结语与建议

安源煤矿深部资源前景良好，但地质构造复杂，煤层形态及厚度不稳定，变化大。本次通过对安源煤矿的地质特征、煤层特征进行分析，应用多种煤、岩层对比方法，保证了对比的可靠性。为煤矿开采和矿区深部煤炭资源勘查，准确估算煤炭资源量提供了较为可靠的依据。

参考文献：

[1]宋炉生，何金，等.江西省萍乡市安源煤矿（扩深）资源储量核实报告[R].南昌：江西煤业集团有限责任公司，2018.

[2]宋炉生，陈姗姗.安源矿大槽煤层深部地质特征及资源前景分析[J].江西煤炭科技，2020（1）：1-2.

[3]刘海云，彭群伦.安源煤矿深部构造探讨[J].江西煤炭科技，2019（4）：155-157.

[4]马思弼.甘肃省白银市王家山煤矿含煤地层古地理环镜及煤层对比浅析[J].西部探矿工程，2018（6）：184-190.

作者：曹倩 单位：江西省煤田地质勘察研究院