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中国矿井物探网 - 矿井地质 - 煤系和地层
 
 
煤系和地层
信息来源:网站编辑部   添加日期:2014-10-15   浏览次数:2583
营销管理中心 苏敏敏 整理
一、含煤地层
    含煤地层是指在某个地质历史时期内形成的一整套含有煤层的沉积岩系,叫做煤系(含煤地层)。
    我国是世界上煤炭资源最丰富的国家之一,仅次于俄、美两国,居世界煤炭储量的第三位。经过50多年来的地质勘探,现已查明我国各省区都含有不同时代的含煤地层,并大量采掘出不同变质程度的煤炭。从含煤时代上讲,我国含煤地层时代主要有石炭纪、二叠纪、侏罗纪和古近纪。
二、煤层的结构
    根据煤层中有无夹石,可将煤层分为简单和复杂两种结构。
    复杂结构煤层中的夹石层,其层数少则一层,多则十几层。夹石层的厚度,一般从几厘米到几十厘米。夹石层的岩性,常见的有碳质页岩、碳质泥岩、碳质粉砂岩,有时还能见到油页岩、砂岩、薄层石灰岩等,如图一所示。
    复杂结构的煤层往往给回采工作带来困难,并增加煤的灰分和含矸率。
三、煤层形状及厚度
1.煤层的赋存形状
    煤炭埋藏在地下,由于受到沉积岩环境和地壳运动的影响,不仅煤层厚薄有变化,形状也有变化。煤层形状大致可分为层状、似层状和非层状三种,如图二所示。

1—细砂岩;2—煤;3—碳质页岩;4—粉砂岩
图一 复杂结构煤层

1—层状;2—藕节状;3—瓜藤状;4—串珠状;5—鸡窝状;6—扁豆装
图二煤层的形状
    层状煤层——层位具有连续性,厚度变化有一定规律性。
    似层状煤层——煤层呈藕节、串珠等形状,层位有一定连续性,厚度变化较大。
    非层状煤层——形似鸡窝状、扁豆状等,连续性不明显,往往有较大范围内的尖灭。
2.煤层厚度及分类
    煤层厚度是指煤层顶板至底板之间的垂直距离。煤层的厚度薄厚不均,差别很大,薄着仅数厘米,厚者可达百米以上。
    从我国煤炭资源的赋存情况、煤的用途和目前开采技术条件等因素考虑,国家规定了煤层最低可采厚度,见表一。
表一 煤层最小可采厚度
    煤层厚度是影响矿井建设和生产的重要因素,也同样影响采煤方法的选择。如果煤层出现变薄,分岔,尖灭等现象时,就会直接影响到煤层储量的可靠性和矿井建设和生产的正常进行。因此,在地质勘探和矿井建设中要随时掌握煤层厚度的变化情况。
    结构复杂的煤层,其厚度分为总厚度和有益厚度。总厚度,是指包括矸石在内的全厚。有益厚度,是指不包括矸石的纯煤层厚度,如图三所示。

1— 煤;2—矸石;3—顶底板
图三 煤层厚度关系图
    根据开采技术条件,将煤层按厚度分为三级,见表二。
表二 煤层厚度分级
    有时把厚度在8m以上的煤层称为特厚煤层,把厚度小于0.5m的煤层叫极薄煤层。
四、煤层对比
    无论从地质勘探出的煤系地层的岩芯中还是从生产矿井采出的煤中都可以发现这样一个事实,即含煤地层至少含有一个以上,甚至有时含有十几个煤层。要想弄清多煤层的情况,就要有正确认识煤层对比的方法。否则,由于煤层对比的错误而造成储量计算的错误,将会大大影响地质勘查的正确进行,甚至在生产矿井,由于煤层对比的错误导致巷道出现开拓错误,造成矿井的报废。在构造复杂、煤层不稳定、标志层不明显的矿区,煤层对比是一项极为重要的工作。图四为四川某矿龙潭煤系下含煤组煤层对比图。

1—龙潭煤系;2—茅口灰岩;3—煤层;4—黏土岩;5—页岩;
6—粉砂岩;7—细砂岩;8—铝土页岩;9—白云岩;10—石灰岩
图四 四川某矿龙潭煤系下含煤组煤层对比图
1.标志层
    标志层是指那些层位稳定、分布较广泛并具有用肉眼极易辨别的特征的地层。通过标志层可以正确地区分上下层的煤层。任何标志层都只能在一定的范围(一个矿区、一个井田)内具有意义。
    作为标志层的特征主要有:颜色、成分、结构、层理、结核、生物化石等。煤层也可以作为标志层。
2.古生物化石
    利用古生物化石对煤层进行对比,也是一个重要方法。这种方法适用于含有丰富生物化石的含煤地层中,它包括动植物化石对比法、微体古生物对比法等。
3.层间距
    层间距也是不可忽视的依据。例如,在煤层较稳定的煤系中,相邻两煤层的间距比较稳定,就可以进行对比。有的煤层没有其他的特殊标志,但由于层间距较稳定,相伴出现就可以为我们开采和识别煤层提供依据。我们在利用其他方法进行煤层对比时,不可忽略层间距的作用。
    煤层对比的依据是多方面的,只要我们善于根据本矿区、本井田的煤系地层的特点,多方面进行识别,综合分析,就可以得到一套适用于自己矿区、井田的行之有效的煤层对比方法。
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