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由于含煤地層巖性、巖相、煤層變化較大,特別受火成巖侵入和斷裂構造影響,使其煤層原生構造遭受到破壞,煤層變質程度高,煤種雜,給煤層對比造成一定的困難。因而形成了煤層對比上的多樣性。由于同一煤層、標志層和煤組在煤巖特征和煤層結構、巖性、巖性的垂向組合以及成因上具有一定的相似性,他們測井響應曲線也具有一定的特殊性,是煤巖層對比的良好標志,完全可以作為對比依據。依此煤層對比大致可歸為兩大類:一是根據含煤巖系的特點進行對比,如利用標志層、頂底板特征、古生物、巖性、巖相、旋回結構、重礦物電測曲線等特點;二是根據煤層本身特點進行對比,如利用煤層厚度、夾矸、煤層結構、煤質、煤層群、煤層間距離的煤巖特征等。
1、煤層群對比法煤層群對比法,主要依據每個煤層賦存的特征,利用各煤層群的大約間距進行對比的方法。這種方法研究使用的關鍵條件是所在研究區地質構造簡單,地層(主要是煤層)比較穩定。較理想的地質環境較少,適用的條件難以達到,故而其對比精度低。中部含煤段主要分五個煤層群:第一煤層群33-36號層,發育在底礫巖之上,煤層不穩定,分叉、尖滅比較頻繁,灰分較高。第二煤層群27-32號層,煤層相對穩定,大部分可采。第三煤層群23-26號煤層,主要發育在峻德、興安一帶,向北很快尖滅。第四煤層群3-22號煤層,全區發育,礦區中部發育最好。第五煤層群1-2號煤層,礦區南部發育,向北逐漸尖滅。比如在興山3、7、8號煤層是石頭廟子組地層之下第一煤層群,控制含煤地層最上部的煤層對比。
2、標志層對比法標志層的意義其實相當廣泛,任何一種巖層或煤層,甚至夾矸都有可能成為某些對比的標志層。針對不同類型的標志層,進行相應的特征研究,掌握其自身顯著特征才能有利于正確對比。比如在益新礦公司實見,30號煤層中下部具有薄層淺褐色凝灰巖夾層,俗稱“金星矸子”層。12至13號煤層之間、22號煤層夾層、27號煤層底板和35號煤層底板,都有顏色不同的凝灰巖。
3、巖性組合特征對比法巖性組合特征對比法,主要依據煤層附近有一段普遍發育的中粗砂巖或礫巖。比如鳥山7號層距頂板2-5米左右有一層5-10米厚的含礫砂巖,22、27號煤層之間有一大段厚層灰白色中粗砂巖,時而含礫。
4、煤層厚度及結構對比法以此法對比的煤層在新華有17、21、22、23這些都屬特厚煤層,17、21、22平均厚8米,17號層結構復雜,含8層以上夾石;21號層結構復雜,含5層以上夾石;22號層結構復雜,含2層以上夾石;23號層結構簡單,平均厚度4米。
5、煤層物性-----測井曲線對比法由于氣候變化的周期性、區域性,所產生的沉積巖層在一定區域具有較好的等時性和側向連續性,所以用測井曲線進行地層對比成為可能。測井曲線是地下各種地質信息的綜合反映,利用測井曲線進行地層對比,通常的方法是按照曲線在同一巖層或同一層段上的最大相似性原則進行的。采用的信息主要包括巖性特征、厚度特征、位置特征、曲線形態特征和鄰層特征。煤系(煤層及其圍巖)在電性、密度、自然放射性強度等物性參數及曲線形態上可能會存在差異,根據這些差異中的明顯部分進行煤層對比是可靠的。本區測井曲線一般為人工放射性(HGG)、天然放射性(HG)和視電阻率(DLW)、其中人工放射性曲線對煤層、破碎帶反映較好,天然放射性曲線對煤層、巖性反映較好,視電阻率對天然焦、侵入體、破碎帶及礫巖反映較好。依據此法對比的煤層有3、23、30等這些煤層結構簡單,在曲線上反映清晰,如峻德3號曲線幅值呈不對稱的M型,23號呈鈍齒狀,30層形狀似駱駝峰型。
6、巖相旋回結構對比法巖相旋回結構對比是根據含煤層建造本身的物理特征。分為粒度旋回和巖相旋回結構。這一方法需從研究煤層區域內的沉積規律和沉積相(體系)入手進行深入研究。旋回結構劃分難度大,工作量大。
7、煤質煤巖特征對比方法煤質煤巖特征對比是利用各煤層煤樣化驗資料,以煤質煤巖等相關參數為基礎進行煤層對比的方法。常用的有灰分、全硫,其他如砷等微量元素參與煤層對比也有。這種方法對比可靠程度高,但取樣多,測試多,通常情況下,對于區域內對比困難,模糊性強的少量煤層,與數學地質方法結合使用。
8、數學地質對比方法是將部分比較適合地質特點的數學方法引入煤層對比中來,解決一些常規對比方法難以明確對比的方法。目前為止主要有四種方法,分別是判別分析法,灰色系統,模糊數學,神經網絡。煤層對比的正確與否關系到煤層層數和層位的確定,直接影響正確地判斷構造,精確地計算儲量和煤礦的合理開發。因此在煤田勘查過程中,煤層對比也是對煤炭資源評價的一項根本性工作。總之,隨著生產和勘探工作的逐步深入,我們對鶴崗煤田的賦存和認識也必將不斷提高,這也是我們地質勘探技術人員研究工作的主攻方向,應該給予足夠的重視。
作者:趙朋玲單位:黑龍江龍煤地質勘探有限公司鶴崗地質隊