关于修文县杨家沟矿区资源潜力分析与煤层特征研究.docx

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关于修文县杨家沟矿区资源潜力分析与煤层特征研究1.地层矿区及附近出露地层有二叠系上统龙潭组、长兴（大隆）组、中统茅口组，三叠系下统夜郎组、茅草铺组，第四系，各组段地层岩性特征由新至老分述如下：1.1第四系第四系的分布主要根据各组地层分布，其一为龙潭组地层里的泥岩、粘土风化形成第四系，沿长兴组形成的陡坎往外推；其二为夜郎组第一段底部的泥岩，容易风化，风化过后为黄绿色耕植土，含碎石渣。其余地段第四系零星分布，厚度在0m～15m。1.2三叠系主要为三叠系下统茅草铺组、夜郎组。整合于下伏二叠系地层之上。（1）三叠系下统茅草铺组为灰、灰白色薄～中层状泥晶灰岩夹白云质灰岩、灰岩。上部为泥灰岩及浅灰色、肉红色中至厚层状白云岩、白云质灰岩，顶部见溶塌角砾状白云岩。厚度大于55m。（2）三叠系下统夜郎组整合于下伏二叠系地层之上，区内可分为三段：第三段：紫红色薄层状钙质页岩偶夹砂岩，厚74.07m～84.08m。第二段：浅灰色中厚层夹薄层泥晶灰岩、碎屑灰岩，隐晶、微晶质结构，具缝合线构造，中上部夹鲕粒灰岩。厚297.60m～323.23m。第一段：灰绿色泥质粉砂岩、泥岩，时夹泥灰岩透镜体。夹少量灰色薄层泥晶灰岩为，厚5.10m～11.53m。1.3二叠系呈宽条带状出露于矿区之外的东南部，按地层时代从新至老划分为二叠上统大隆组、长兴组、龙潭组及中统茅口组。由于大隆组在本矿区及附近出露很薄（7.68cm～15.28cm），很难填出它的界线，故把它与长兴组合并。（1）二叠上统长兴（大隆）组上部位浅绿色蒙脱石泥岩，下部为灰至深灰色薄至中厚层状含燧石结核、局部夹深灰色粉砂质泥岩、泥质粉砂岩及。厚10m～44.18m。（2）二叠上统龙潭组为一套海陆交互相沉积煤系地层，主要由灰、深灰、黄灰、黄褐色砂岩、粉砂质泥岩、燧石灰岩及煤层组成。中夹灰岩，岩性及厚度不稳定，厚122.62m～172.35m，含煤3层～9层，可采煤层3层。位于龙潭组中下部。与下伏地层呈假整合接触。（3）二叠系中统茅口组假整合于龙潭组含煤地层之下，矿区内该地层未见底，钻探揭露厚度10m～50m，根据区域地层资料，该组厚113m～260m。中下部为浅灰色厚层状细晶灰岩，含少量燧石结核，含蜓类、腕足类动物化石。2.构造矿区大地构造处于扬子准地台的黔北台隆，区域地质构造为东西向北东向宽缓褶皱为主。矿区褶皱构造不发育。断裂构造发育有北东向的F1断层，为店子场-讨瓦断层北东段。现就区内主要构造与矿化关系叙述如下：矿区位于老熊坡-化起复式背斜南翼，区内褶皱不发育，断层发育有F1，该断层为店子场-讨瓦断层北东段，倾向80°～120°，倾角45°，自矿区北西角附近的焦家坪北东面以近30°走向进入矿区，从猴子坡处出矿区，断层性质为逆断层。断层面清晰，其上常见3m～5m厚之断层泥；断层破碎带宽0.90m～1.70m，主要由断层角砾岩组成，角砾成分主要为白云石和重晶石，局部见黄铁矿化。通过山地工程对断层F1揭露控制，发现可供开发利用的煤炭资源。矿区内煤系地层很少受F1断层影响，煤系地层沿走向倾向的产状变化不大。但通过钻孔的施工发现，ZK001、ZK401及ZK801附近的煤系地层上部均出现隐伏的断层构造，造成煤系地层上部出现地层缺失。本区地层主体向南东倾，倾向110°～140°，地层相对平均倾角3°～15°。总体而言，本区构造复杂程度中等。3.煤层3.1含煤性矿区内主要含煤地层为龙潭组，含煤层3层～5层，已编号煤层3层，含煤总厚5.25m～10.12m，平均8.13m，含煤系数为0.044。含可采煤层3层，煤层总厚3.28m～4.67m，平均3.79m。可采煤层发育特征见表1。表1可采煤层发育特征表3.2可采煤层煤矿区内含可采煤层3层（K1、K2、K3），现将各可采煤层分述如下：（1）K1煤层：上距长兴组平均113m，煤层厚0.82m～3.61m，平均厚1.75m，顶板一般为泥质粉砂岩；底板一般为炭质泥岩,厚度大于10m；其次为泥质粉砂岩，一般不含夹矸。直接底板为泥质粉砂岩，厚3m～5m，其下为3m～5m灰岩。属结构简单煤层，倾角平均为8°，全区可采。（2）K2煤层：上距K1煤层平均24.57m，直接顶板为深灰色薄层状炭质页岩，厚度6m～8m。直接底板为炭质页岩，厚2m～8m；无夹矸。据钻孔ZK001、ZK401、ZK403，煤层厚度0m～3.25m，平均煤厚1.31m，煤层构造简单，倾角平均为8°，大部分可采。（3）K3煤层：上距K2煤层平均24.58m，直接顶板为炭质泥岩；下距茅口组平均3m，直接底板为粘土岩。据钻孔ZK001、ZK401、ZK403、ZK801，煤层厚度较稳定，平均煤厚2.44m，煤层构造简单，倾角平均为8°，全区可采，该层煤含一层夹矸，厚0.25m～0.35m。3.3岩煤层对比根据矿区含煤地层特征，煤层对比采用“地层地质组合”及“测井曲线特征对比法”综合。对比过程中用各种方法相互验证，使煤层对比结果更加准确可靠。矿区内可采煤层赋存于煤系地层中下部，从其赋存层位、自身特征、煤层间距以及测井曲线特征，各煤层对比的可靠性较高。Ⅰ标志层：龙潭组底部有一层1.10m～2.70m的灰白色铝土质粘土岩，可作为龙潭组和下伏茅口组分界线。Ⅱ标志层：长兴组厚平均厚17m，为灰色，深灰色薄层状含燧石结核灰岩，间夹硅质岩，可见泥质条带。区易于识别，是确定龙潭组与上覆长兴组的标志。3.4煤质物理性质：K1、K2、K3煤层以半亮色无烟煤为主，煤层黑色，呈块状、条痕呈褐色，玻璃光泽、内生裂隙发育，具条带状结构，层状构造。断口以参差状为主。煤岩类型：全区各煤层多以亮煤、暗煤为主，煤岩类型主要为半亮型、半暗型，半暗～半亮型次之，少量暗淡型。煤类：根据《中国煤炭分类国家标准（GB5751～86）》，区内可采煤层浮煤干燥无灰基挥发分含量介于6.64%～11.95%，多数采样点﹤10%，由此确定本区各煤层的煤类主要为无烟煤三号（WY3）。4.资源潜力评价4.1资源储量估算范围、对象本次勘查类型为普查，资源储量估算范围：贵州省修文县六桶乡杨家沟矿区面积8.27km2。以F1断层风氧化带（断层延伸方向50m）投影至地表到矿区边界界为资源/储量估算范围。估算深度自+400m～+700m标高，垂深300m。参加资源储量估算的煤层为K1、K2、K3煤层。4.2资源储量估算方法选择依据资源储量估算方法，依据《煤、泥炭地质勘查规范》（DZT0215-2002）执行。采用煤层底板等高线地质块段法进行资源量估算。计算公式：式中：Q-资源量（t）;S-块段平面投影面积（m2）;N-块段煤层平均厚度（m）;d-煤层视密度（t/m3）;α-块段煤层平均倾角4.3资源量估算参数的确定4.3.1算量煤层厚度利用原则及质量（1）块段周围工程点及块段内工程点煤层厚度大于或等于0.70m，且各工程点煤层综合验收质量必须为合格或合格以上。（2）厚度异常点：在块段内厚度受构造影响产生厚度陡然变大或变薄的异常点，用块段内其他见煤点的平均厚度值替代该点厚度值，该厚度异常点厚度不参加该块段资源量估算。（3）不可采点：对尖灭点采用中点插值法求得“0”点边界线，圈定尖灭区；最低可采厚度边界线用内插法求得，圈出不可采区；参加资源量估算时，不可采点采用厚度用井内可采厚度下限0.80m替代。（4）采用厚度煤层中单层厚度小于0.05m的夹矸，在全层灰分<40%的前提下与煤分层合并计算。夹矸厚度小于煤层的最低可采厚度（0.80m），且煤分层厚度均等于或大于夹矸厚度时，将煤分层厚度相加，作为采用厚度。结构复杂煤层和无法进行煤分层对比的煤层，当夹矸总厚度不大于煤分层总厚度的1/2时，以各煤分层的总厚度作煤层的采用厚度。勘查区内煤层倾角均小于15°，根据《煤、泥炭地质勘查规范》，煤层倾角小于15°时，可以利用煤层的伪厚度和水平投影面积估算资源/储量。4.3.2块段平均厚度块段周围工程点及块段内工程点煤层厚度的算术平均值。4.3.3视密度视密度取1.50。4.3.4块段面积块段投影面积在计算机上用面积命令直接在煤层底板等高线及资源量估算图上取得。块段斜面积将块段的投影面积除以块段平均倾角的余弦值而获得。4.3.5块段倾角在煤层底板等高线及资源量图上直接量取并结合剖面图相应位置量取，将量取的诸倾角取算术平均值为块段平均倾角。4.3.6块段划分资源储量估算块段划分，原则上以达到相应控制程度的勘查线、煤层底板等高线或主要构造线为边界。相应的控制程度，是指在相应密度的勘查工程见煤点连线以内或在连线之外的1/4～1/2的距离所划定的全部范围。4.3.7资源储量类型确定条件M1煤层在矿区范围内煤层属较稳定型，构造复杂程度属简单。按《固体矿产资源/储量分类》（GB/T17766-1999）要求，根据煤层的工程控制程度将本区煤炭资源划分为推断的内蕴经济资源量（333）和预测的资源量334？两类。333类：较稳定煤层中以2000m线距圈定。该地段的煤层层位、厚度、结构、煤质、煤类、煤层产状已查明，煤层底板等高线已控制，并且查明了无破坏煤层的地质构造，经济意义为内蕴经济的。334?类：达不到上述（333）可靠程度的，核定为334?类。4.4资源量估算结果矿区求获的煤炭333+334？资源量总计6251万吨，333资源量总计1116万吨；334？资源量总计5135万吨，333资源量占总资源量的17.85%。各煤层所估算资源量如下：K1煤层333资源量为444万吨，334？资源量为1705万吨；K2煤层333资源量为58万吨，334？资源量为1066万吨；K3煤层333资源量为614万吨，334？资源量为2364万吨。具有较好的经济价值。参考文献：[1]贵州省地质调查院.中国区域地质志(贵州志)[M].北京:地质出版社,2017.[2]范波.贵州绥阳县联盟煤矿地质特征与可采煤层对比研究[J].西部资源,2018(06):29-31.[3]张华松,徐彬,王权锋.贵州大竹坝井田含煤地层及煤层特征分析[J].中国煤炭,2016,42(06):42-47.[4]董卓锋.贵州某煤矿地质特征及沉积相分析[J].西部资源,2018(05):10-11.[5]窦延宝,李启来,潘芳.贵州水城大河边煤矿煤层综合对比分析[J].西部探矿工程,2015,27(08):135-138.[6]石碧.贵州省六盘水煤田煤炭资源潜力评价[J].煤质技术,2016(03):26-33.孟勇,韦彩宁,任云龙.贵州省修文县杨家沟矿区煤层特征及资源潜力评价[J].西部资源,2020(02):39-41.