浅析贵州总基煤矿勘探区龙潭组煤层及煤质特征

何微　杨知敏　陶艺玫

摘   要：贵州省毕节市总基煤矿勘探区含煤地层为龙潭组，可采煤层有4层，自上而下编号为6、7、16和32号煤层。6号煤层为中灰、特低硫、中热值无烟煤。7号煤层为中灰、特低硫、高热值无烟煤。16号煤层为中～高灰、特低硫、中热值无烟煤。32号煤层为中灰、中～中高硫、中热值无烟煤。

关键词：总基煤矿勘探区;龙潭组;煤层;煤质

中图分类号：P618        文献标志码：A

0 前言

贵州省位于我国西南部，具有明显的金属煤炭矿产资源丰富、石油天然气资源稀少的特点。龙潭煤系是我国南方的主要含煤地层，更是贵州省的主要含煤地层。该次研究区位于贵州省毕节市东北部，直距市中心约35 km，属毕节市层台镇、小吉场镇、八寨镇管辖，研究区内龙潭组为煤系地层，其沉积背景为海陆交互相含煤沉积。

1 地质概况

1.1 构造

研究区大地构造位置地处扬子陆块（一级构造单元Ⅰ）黔北隆起（二级构造单元Ⅰ1）遵义断拱（三级构造单元Ⅰ1a）毕节北东向构造变形区。详见贵州构造单元划分示意图（图1）。区域总体构造格局为一系列北东向、北北东向展布的背、向斜、断裂并有北东向、北西向及东西向几组断层。

研究区位于太极场向斜南段，该向斜轴呈北东—南西向分布;核部出露地层为侏罗系中统沙溪庙组，两翼出露地层为三叠系地层和二叠系中上统。区内断裂多发育在向斜轴部及两翼地层中，大多数断裂呈北东—南西向分布。

1.2 地层

研究区位于黔北煤田，區域地层由下至上出露有寒武系（∈）、奥陶系（O）、二叠系（P）、三叠系（T）、侏罗系（J）、第四系（Q），缺失志留系、泥盆系、白垩系、古近系。研究区内出露地层由老到新为：二叠系中统茅口组（P2m），上统龙潭组（P3l）、长兴组（P3c），三叠系下统飞仙关组（T1f）、永宁镇组（T1yn）及第四系（Q），其中龙潭组为研究区含煤地层。

1.3 含煤地层

研究区内含煤地层为二叠系上统龙潭组（P3l），出露在太极向斜两翼，为一套海陆交互相碎屑岩夹碳酸盐岩的含煤沉积岩层。主要为灰色、深灰色、杂色等泥质粉砂岩、粉砂岩、细粒砂岩、泥岩夹灰岩、硅质灰岩及煤层组成。上部夹灰色、深灰色中厚层状灰岩。底部有浅灰色似层状铝土质泥岩或铁铝岩。产腕足类、蜓类等动物化石和植物化石。该组总厚127.30 m～177.87 m，平均152.01 m。含煤5～36层，一般含煤15层，煤层总厚2.41 m～28.82 m，平均煤厚9.00 m，含煤系数5.92%。可采煤层主要分布于含煤地层上部及下部，区内发现可采煤层有4层，自上而下编号为6、7、16和32号煤层。

1.4 含煤地层沉积环境

贵州地区的二叠系地层龙潭期海平面升降较为频繁，沉积环境复杂多样，表现为海陆过渡交替的沉积环境。从陆到向海依次发育了三角洲、泻湖、潮坪、局限台地、开阔台地及深水盆地等沉积体系。

通过对研究区露头剖面、钻孔岩芯等资料的研究，龙潭组的岩石类型主要有砂岩、泥质岩、 碳酸盐岩和煤层。

研究区龙潭组煤系地层中结核类型较多，且比较丰富，结核主要以菱铁质结核为主，其次为黄铁矿结核及少量钙质结核，大多数结核呈豆状、瘤状及不规则状分布在泥质岩及煤层中，常呈星散状、扁球状、鲕粒状、球粒状等分布，局部呈浸染状，核体大小不一;钙质结核多见于粉砂岩中，核心多被方解石晶粒充填。

区内龙潭组地层中古生物的种类较多，动物化石常见的有腕足类、瓣鳃类等，多分布于龙潭组上部地层的石灰岩及海相泥质岩中，保存较完整，局部呈碎屑存在;植物化石及少量完整羊齿类化石，多分布在龙潭组中下部地层中，植物化石在泥质岩中保存较完整，在砂岩中保存不够完整，多以碎片或碎屑存在。

研究区二叠系龙潭组地层沉积环境龙潭早期为潮坪-三角洲过渡沉积，龙潭晚期为三角洲沉积环境。总体而言，龙潭组地层发育一套以泥岩、碎屑岩为主的海陆交互相含煤沉积环境。

2 龙潭组煤层特征分析

2.1 可采煤层

研究区可采煤层有4层，自上而下编号为6、7、16和32号煤层。见表1。

6号煤层：位于龙潭组（P3l）上部，含0～3层夹矸，主要为泥岩、泥质粉砂岩，煤层结构较简单。煤层顶板以泥岩、泥质粉砂岩为主，其次是粉砂质泥岩、细粒砂岩，少数为粉砂岩等，底板以泥岩为主，其次为泥质粉砂岩，少数为粉砂质泥岩、细粒砂岩等。层位较稳定，属全区可采的较稳定煤层。

7号煤层：位于龙潭组（P3l）上部，含0～1层夹矸，一般不含夹矸，煤层结构简单。煤层顶板以泥质粉砂岩为主，其次是粉砂质泥岩、粉砂岩及泥岩，少数为细粒砂岩及砂质泥岩;底板以泥岩为主，其次为泥质粉砂岩、粉砂质泥岩，少数为粉砂岩及砂质泥岩。区域层位较稳定，属于大部可采的较稳定煤层。

16号煤层：位于龙潭组（P3l）下部，含0～2层夹矸，一般不含夹矸，煤层结构较简单。煤层顶板以泥岩、泥质粉砂岩为主，其次是粉砂质泥岩、粉砂岩，底板以泥岩为主，其次为泥质粉砂岩、粉砂质泥岩，少数为粉砂岩。层位较稳定，属局部可采的不稳定煤层。

32号煤层：位于龙潭组（P3l）下部，含0～2层夹矸，一般为1层夹矸。煤层顶板以泥质粉砂岩为主，其次是泥岩、粉砂质泥岩及粉砂岩，少数为细粒砂岩、砂质泥岩，底板以泥岩为主，其次是泥质粉砂岩，少数为粉砂岩、砂质泥岩。层位较稳定，煤层厚度及煤质变化不大，在可采范围内属于大部可采的较稳定煤层。

2.2 标志层特征

通过勘查所获成果，区内所确定的标志层3个，自上而下为B1、B2、B3标志层，现分述如下。

（1）Ⅰ号标志层（B1）：位于龙潭组上部，岩性为灰色至深灰色中厚层状灰岩。产腕足类等动物化石，隐晶结构、块状构造，厚0.00 m～3.15 m，平均厚0.68 m。下距6号煤层5.01 m～39.55 m，平均17.70 m。全区分布，层位较稳定，是对比6号煤层的可靠标志。

（2）Ⅱ号标志层（B2）：位于龙潭组上部，为一套灰色中厚层状细粒砂岩，含星散状黄铁矿。厚0.00 m～7.00 m，平均2.26 m。下距7号煤层0.00～9.96 m，平均2.66 m。全区分布，层位较稳定，是对比7号煤层的可靠标志。

（3） Ⅲ号标志层（B3）：位于龙潭组底部，为一套浅灰色、灰白色中厚层状铝土质泥岩，含丰富团块状，星点状及浸染状黄铁矿晶粒、结核，厚0.53 m～5.46 m，平均厚2.19 m。上距32号煤层0.32 m～16.18 m，平均7.71 m。该层全区分布，层位较稳定，是对比32号煤层的直接标志，识别龙潭组与茅口组的分界标志。

另外，根据毕节地区地层层序，龍潭组上部为长兴组，长兴组为一套碳酸盐岩，与煤系地层碎屑岩有明显区别，是进入煤系地层的重要标志。

2.3 可采煤层煤质特征

研究区内6号煤层属半亮型煤，少许块煤，亮煤为主、暗煤次之;7号煤层属半亮型煤，粒煤次之，镜煤及亮煤为主，少许暗煤;16号煤层属半亮型煤，亮煤为主;32号煤层属半亮型煤。主要可采煤层浮煤干燥无灰基挥发分（Vdaf）产率为7.49%～10.86%，一般为8.74%～9.11%。浮煤元素分析中干燥无灰基氢含量（Hdaf）为3.50%～3.95%。

区内可采煤层镜质组最大反射率（R?max%）：为2.07%～2.58%，一般为2.16%～2.26%;显微硬度（kgf/mm2）为14.30 kgf/mm2～42.40 kgf/mm2，一般为32.70 kgf/mm2～40.04 kgf/mm2。确定研究区6、7、16、32号煤层的煤化程度属低阶无烟煤，变质类型为深成变质。

根据表2，确定研究区内6号煤层为中灰、特低硫、中热值无烟煤。7号煤层为中灰、特低硫、高热值无烟煤。16号煤层为中～高灰、特低硫、中热值无烟煤。32号煤层为中灰、中～中高硫、中热值无烟煤。

3 结论

（1）研究区内含煤地层为二叠系上统龙潭组（P3l），区内可采煤层有4层，自上而下编号为6、7、16和32号煤层。

（2）研究区内6号煤层为中灰、特低硫、中热值无烟煤。7号煤层为中灰、特低硫、高热值无烟煤。16号煤层为中～高灰、特低硫、中热值无烟煤。32号煤层为中灰、中～中高硫、中热值无烟煤。

参考文献

[1]李超，李龙龙，槐伦伦，等.贵州地区龙潭煤系形成机理[J].煤炭技术，2015，34（10）：114-116.

[2]张曼婷，付炜，王凯.黔北金沙地区上二叠统龙潭组古沉积环境研究[J].勘探开发，2017（3）：91-92.