熊春雷 豆龍輝

摘要：若羌縣陽(yáng)光露天煤礦地處“生命禁區(qū)”之稱的青藏高原北緣，阿爾金山山脈主峰南麓，屬典型高山區(qū)地形，海拔高度一般為4 420～5 220 m，為中國(guó)現(xiàn)開采的海拔最高的煤礦，所屬區(qū)構(gòu)造復(fù)雜、煤層穩(wěn)定性差，勘探類型為三類三型。為滿足6萬(wàn)t/年礦井改擴(kuò)建為90萬(wàn)t/年，通過(guò)對(duì)煤層展布特征的總結(jié)，結(jié)合前人資料、野外煤層露頭特征、煤層自身發(fā)育特征、頂?shù)装鍘r性以及測(cè)井曲線特征等，對(duì)礦區(qū)可采煤層進(jìn)行了綜合對(duì)比，最終提交勘探報(bào)告，為礦區(qū)內(nèi)煤層對(duì)比提供了可行思路，且對(duì)煤礦的勘探開發(fā)具有重要的指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞：陽(yáng)光露天煤礦;煤層特征;煤層對(duì)比

陽(yáng)光煤礦位于新疆巴音郭楞蒙古自治州若羌縣，屬于阿爾金山玉蘇普一帶山間坳陷盆地，為塔里木地層大區(qū)塔中南地層區(qū)阿爾金地層分區(qū)，區(qū)內(nèi)大面積出露青白口系淺變質(zhì)巖、火山巖，且多為第四系更新統(tǒng)地層覆蓋，海西期的閃長(zhǎng)巖在區(qū)內(nèi)也廣泛分布。在阿爾金走滑斷裂帶以南為秦祁昆地層大區(qū)昆侖地層區(qū)東昆侖地層分區(qū)祁曼塔格地層小區(qū)。

工作區(qū)主要出露的地層有奧陶系茫崖蛇綠混雜巖、侏羅系、白堊系、新近系以及第四系，其中中侏羅統(tǒng)楊葉組（J2y）為區(qū)內(nèi)含煤地層煤有利的湖沼相-河湖相環(huán)境。

1 ? ?煤系及煤層發(fā)育特征

工作區(qū)的含煤地層為侏羅系中統(tǒng)楊葉組（J2y），其展布方向?yàn)楸蔽?南東向，呈帶狀分布。主要巖性特征：紫色、灰紫色、黃綠色粉砂質(zhì)泥巖、泥巖、粉砂巖、含礫粗砂巖夾礫巖及煤層、煤線。其中含煤層煤線共10層，地層沉積呈漸進(jìn)發(fā)展。根據(jù)巖性組合及含煤性，分為3個(gè)巖性段：下部粗碎屑巖段（河床相）主要由沖積相中粗粒砂巖、灰綠色泥巖、灰綠色砂質(zhì)泥巖及黃褐色礫巖組成;中部碎屑巖含煤段主要由湖泊沼澤相中-粗粒砂巖、灰綠色泥巖、黃褐色含礫砂巖及煤層組成;上部粗碎屑巖段（河床相）主要由河湖相灰綠色泥巖、黃褐色中粒砂巖、黃褐色砂巖組成[1]。

其巖性主要為濱淺湖和河流-沼澤相沉積的灰綠色、灰色砂巖、砂礫巖與泥巖互層夾炭質(zhì)泥巖及煤層的沉積序列，含雙殼類、植物化石。該組與下伏二疊系上統(tǒng)達(dá)里約爾組呈平行不整合接觸，或與石炭系、二疊系呈斷層接觸，與上覆侏羅系上統(tǒng)庫(kù)孜貢蘇組呈整合接觸。

楊葉組自上而下分為兩段（J2yb、J2ya），其中，楊葉組上段（J2yb）地表偶爾見(jiàn)有出露厚約0.20 m左右的煤線;楊葉組下段（J2ya）含6層，共含煤層煤線11層，煤層、煤線總厚度介于1.42～72.61 m，其中大部分可采煤層或局部可采煤層9層，煤層總厚度介于1.17～64.91 m。各可采煤層特征見(jiàn)表1。

2 ? ?煤層變化規(guī)律

（1）厚度驟變、結(jié)構(gòu)復(fù)雜是本區(qū)所有可采煤層的共同特點(diǎn)。

（2）工作區(qū)煤層的分布及空間延展形態(tài)主要受限于復(fù)式向斜和斷裂構(gòu)造，兩向一背、樞紐由北向南由高向低依次錯(cuò)落的宏觀形態(tài)，與淺部歪斜、倒轉(zhuǎn)、平臥的緊閉褶皺相似性極高。

（3）煤層厚度、結(jié)構(gòu)的宏觀變化受原始成煤作用影響，但大部分煤層厚度的驟變甚至結(jié)構(gòu)的變化都是由于后期構(gòu)造改造作用造成的，向斜軸部厚度急劇增加與構(gòu)造作用密不可分，強(qiáng)烈的拉張、擠壓、剪切造成夾矸錯(cuò)斷甚至折疊使得煤層結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜。

（4）本區(qū)特有的沉積相變是工作區(qū)煤層分布不連續(xù)的另一個(gè)重要原因，從3線以西，向西北直至F2斷層，河道相礫巖反映一條橫穿南北的河道阻斷了沼澤的連續(xù)發(fā)育，巨厚的礫巖將煤層取而代之，形成了煤層西北賦存邊界。

（5）相較于全疆各地的煤工作區(qū)，工作區(qū)所有煤層煤質(zhì)的均一性顯著降低，這同樣源自構(gòu)造作用的影響。

3 ? ?煤層對(duì)比

受成煤條件和后期構(gòu)造破壞影響，工作區(qū)煤層層數(shù)多，煤層間距及煤層自身厚度和結(jié)構(gòu)變化大，煤層賦存形態(tài)復(fù)雜，煤質(zhì)不均勻，煤層對(duì)比困難。為了保證煤層對(duì)比的準(zhǔn)確可靠，本次勘查將煤層對(duì)比圈連作為野外地質(zhì)填圖和綜合研究工作的重點(diǎn)，采用各種手段的綜合對(duì)比法解決煤層對(duì)比問(wèn)題，具體方法包括：地質(zhì)路線追索法、層序法、組合規(guī)律法、巖性巖相對(duì)比法、剖面法、標(biāo)志層法、測(cè)井曲線特征對(duì)比法、煤層自身特征對(duì)比法。

3.1 填圖路線追索法

利用基巖裸露、煤層連續(xù)出露的特點(diǎn)，部分地段已經(jīng)人工開采揭露的良好條件，在地質(zhì)填圖中，針對(duì)每一可采煤層露頭布置專門的填圖路線逐層連續(xù)追索，首先選擇厚度巨大、分布范圍廣的主要煤層（如M10），圍繞復(fù)式向斜不間斷地追索，直至煤層圈閉，然后依次展開相鄰煤層的追索，保證煤層露頭對(duì)比圈連絕對(duì)可靠。

3.2 層序法

選擇地層控制全面、煤層發(fā)育最全地段的穿透性鉆孔，根據(jù)鉆孔見(jiàn)煤深度由深而淺依先后次序排序、編號(hào)。

3.3 剖面法

根據(jù)鉆孔所在剖面煤層出露序次，將地質(zhì)剖面上探槽、淺井揭露的煤層與前述鉆孔進(jìn)行對(duì)比圈連，再依次與相鄰鉆孔相連形成對(duì)比剖面，相鄰剖面對(duì)比圈連形成走向?qū)Ρ绕拭?，?jiàn)圖1。

3.4 組合分析法

雖然區(qū)內(nèi)煤層層數(shù)多，但煤層共生組合有一定的規(guī)律，如M1、M2、M3煤層，垂向方向相互為鄰，平面分布范圍相互重疊，相伴相生，關(guān)系密切，又是本區(qū)最底部的煤層組合，可以清晰地與其他煤層區(qū)分開來(lái)。

3.5 標(biāo)志層法（地面）

工作區(qū)內(nèi)最具有特征的標(biāo)志層是M5、M7和M8煤層之間的砂巖，這兩層砂巖是M6煤層的頂、底板，該標(biāo)志層膠結(jié)致密，不易風(fēng)化，地貌上呈現(xiàn)斷續(xù)的“巖墻”，由于其巖石中含有褐鐵礦，在地表為醒目的黃褐色，是其他層位所不具有的特征。這兩層砂巖均為含礫粗砂巖-中細(xì)粒砂巖，底部礫石含量多且含有煤屑，巖石中層理構(gòu)造不發(fā)育，顆粒大小混雜，分選性差，呈次棱角狀;其成分以石英、長(zhǎng)石為主及少量其他礦物，此特征反映出距離物源區(qū)較近的較強(qiáng)的水動(dòng)力條件下的產(chǎn)物。

3.6 測(cè)井曲線對(duì)比法

工作區(qū)內(nèi)選擇的測(cè)井方法有：密度（CDN）、自然伽瑪（GR）、視電阻率（NR）、自然電位法（SP）以及井斜測(cè)量（DA.AD）等方法。測(cè)井曲線在煤層對(duì)比工作中具有重要意義。

根據(jù)工作區(qū)煤層特有的物性組合特征，發(fā)現(xiàn)煤層在補(bǔ)償密度CDN曲線和自然伽瑪GR曲線上有負(fù)異常顯示、在視電阻率NR曲線上有正異常顯示，呈現(xiàn)出“兩低一高”的異常組合特征，據(jù)此即可準(zhǔn)確地判定煤層，見(jiàn)圖2。

3.7 煤層特征對(duì)比法

針對(duì)一些煤層夾矸所具有的顯著特征及煤層本身的物理、化學(xué)性質(zhì)及煤巖學(xué)特征進(jìn)行煤層的對(duì)比方法，如M4煤層在TC08探槽和TC12305探槽及QJ101淺井的中粗砂巖均呈豆莢狀;M7煤層在Ⅱ線至TC09探槽，Ⅲ線至TC08探槽，Ⅳ線至TC202探槽，TC12302探槽至QJ201淺井中的夾矸，兩側(cè)夾矸巖性均為砂巖，中間為泥巖，呈典型的串珠狀?yuàn)A矸;而M9煤層在TC08探槽，PD02平硐至TC302探槽，QJ301淺井中所夾的均為泥巖，砂巖混合夾矸，呈豆莢狀至串珠狀均有，由上看其夾矸沿煤層斷續(xù)分布是可以對(duì)比的標(biāo)法，煤層地表露頭風(fēng)化后的顏色、塊度、硬度、光澤、裂隙發(fā)育狀況及裂隙填充物的性質(zhì)和產(chǎn)出狀態(tài)等綜合特征表現(xiàn)出了明顯的可區(qū)別性。

對(duì)于M4煤層以南的M1煤層中含有許多不穩(wěn)定的砂、泥質(zhì)夾矸，這些夾矸沿走向其厚度和相變極迅速，尤其是后期構(gòu)造破壞作用使得煤層中夾矸復(fù)雜而呈現(xiàn)極不穩(wěn)定，造成對(duì)煤的分層極為困難，所以沒(méi)詳細(xì)劃分出煤分層[2-3]。

4 ? ?結(jié)論

工作區(qū)煤層層數(shù)多;煤層產(chǎn)狀變化大，分叉、急劇增厚、變薄現(xiàn)象普遍，煤層厚度及層間距變化大;煤質(zhì)驟變;煤層頂?shù)装鍢?biāo)志層不明顯時(shí)，雖然可采煤層對(duì)比整體可靠，但以上因素的存在難免影響個(gè)別煤層局部地段對(duì)比圈連的可靠性，不排除個(gè)別煤層局部地段對(duì)比基本可靠或可靠性差的可能，對(duì)后期類似復(fù)雜煤層對(duì)比有一定的借鑒意義。

參考文獻(xiàn)

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[2] 章予舒.沿烏蘭木倫河谷地帶礦區(qū)土地復(fù)墾設(shè)計(jì)規(guī)劃中的問(wèn)題研究[J].自然資源，1995（5）：46-51.

[3] 馮小軍，陳宇，魏穎.我國(guó)礦區(qū)廢棄區(qū)土地復(fù)墾技術(shù)研究[J].煤，2009，18（10）：1-2，5.