黑眼泉北井田煤层对比认识的转变

夏威威，付 蒙

(新疆维吾尔自治区煤田地质局一五六煤田地质勘探队，新疆 乌鲁木齐 830009)

0 引言

可靠的煤层对比是摸清煤层赋存规律，正确评价煤层稳定性和可采性、煤质及其工业用途，估算井田资源(储量)，制定矿区发展规划，编制矿井设计的重要依据。矿井生产实践表明，由于煤层对比不正确引起的煤炭评价和资源(储量)估算上错误，远远大于煤质变化与估算方法选用不当所造成的失误，由此导致矿井设计错误，井巷工程报废，经济损失惨重。因此，正确的煤层对比对岩性、岩相变化、煤层连续性和稳定性、后期构造作用强烈地区尤其重要，是煤炭地质勘查及矿井地质工作需要重视的关键问题。

巴里坤矿区盆地基底起伏不平，各凹陷盆地中沉积的地层厚度、岩性和含煤性均存在差异性。自20世纪50年代末至今有许多地勘单位和学者进行过不同目的的地质调查工作，为本区地层的划分、对比提供了丰富的基础资料。矿区地层划属天山褶皱带东准噶尔地层分区—北塔山地层小区。区域发育有古生界志留系、泥盆系、石炭系和二叠系，这些地层组成了本区山间凹陷的基底，在此基础上又沉积了中生界三叠系、侏罗系、白垩系和新生界的新近系、古近系和第四系地层。

黑眼泉北井田属巴里坤矿区，位于矿区的中南部，距离巴里坤县城130 km，行政区划属巴里坤县管辖。井田东西长约5 km，南北平均宽约3.5 km，面积17.5 km2。

井田含煤地层为侏罗系下统八道湾组(J1b)，地层平均厚度180 m，含编号煤层6层，为A1、A2、A3、A4、A5、A6号，煤层总厚平均10 m，含煤系数5.6%。其中，主要可采煤层2层，为A3、A6号。2011年9月新疆煤田地质局一五六队提交了《新疆巴里坤煤田巴里坤县黑眼泉北井田勘探报告》，2018年7月在原有勘探报告的基础上进行了黑眼泉井田补充勘探。规划建设的黑眼泉井田位于巴里坤矿区中部，开展煤层对比将对后期矿井开采十分必要，通过对矿区煤层对比，也可转变人们固有认识。

1 勘探阶段的认识

1.1 煤层对比

煤层对比是以具一定特征的岩层、煤层、岩性组合、旋回结构或一定动植物化石或化石群的岩层作为标志进行的。即根据煤层本身的特征和含煤岩系中各种标志，找出各见煤点间煤层层位对应关系的工作。

侏罗系下统八道湾组，岩性以灰色-深灰色、黑色细粉砂岩为主，其间夹有薄层状泥岩、粗砂岩，泥质胶结，各煤层的间距虽有一定变化，但还是有一定变化范围及规律。

A3号煤层为全区可采煤层，有厚度大，层位较为稳定，结构简单，无夹矸等特点，易于其他煤层区分；根据煤层在剖面上所处的空间位置，产状进行剖面连线，以确定煤层形态；以A3号煤层底板连线为对比基线，其他煤层间距稳定，煤层特征明显，再以各煤层的自身特征、层间距及沉积旋回等特征结合测井曲线形态进行辅助对比，主要可采煤层对比是可靠的。

1.2 认识依据

勘探阶段认识的主要依据是钻探的钻孔资料，由于勘探区煤层稳定，构造简单，布设钻孔较少，在地质剖面、煤层底板等高线以及对比图上所绘制的煤层形态，主要是依据少量的钻孔资料来确定。地质资料缺少是勘探阶段认识不足的主要原因，如图1～3所示。

图1 勘探阶段B勘查线剖面

2 补充勘探阶段的认识

2.1 煤层对比

煤层对比是延伸煤层的有效方法，也是摸清钻孔间煤层赋存状态、埋藏深度、层数、厚度及其变化，建立煤系沉积构架的重要手段。作为煤系内一种普通而又特殊的岩石，煤层对比目的在于印证煤层特征的一致和空间位置的相对架构。正如现代地层学概念所强调的岩石地层单位划分与对比的多重性那样，煤系(层)有多少种特征和属性，就有多少种划分与对比方法。

地层组合特征：侏罗系下统八道湾组为井田主要含煤地层，岩性以泥岩、粉细砂岩为主，其顶部以一套砂砾岩层与三工河组(J1s)为界；下部A6煤层下有一层中砂岩层，稳定发育。三叠系地层岩性以深灰色粉细砂岩为主，颜色较八道湾组岩性要深，较易判别，其以一套中粗砂岩与八道湾组为界。

煤层组合特征：煤层厚度、结构、稳定性、含矸情况、煤层间距等是划分与对比煤层不可或缺的依据。井田内有2套稳定发育的可采煤层，分别为A1～A3号和A6号，其中A1～A3号煤层间距较小，A3号煤层厚度最大，层位较为稳定，结构简单，无夹矸等特点，易于与其他煤层区分，极易对比。本次对比以A3号煤层为对比基线，A3号煤层与下部A6号煤层间距稳定，且A6号煤层为最下一层可采煤层，其下部有一套中砂岩，层位稳定。

测井曲线物性反映特征：测井数据是不同类型岩石物性的地球物理响应。利用测井数据获得的曲线具有连续性好、可比性强、干扰小的特点，被广泛应用于煤层对比中。井田内煤、岩层物性条件较好，煤层在3条主要测井曲线上的异常形态、异常幅值反映明显，总体表现为三侧向电阻率(GR)和伽马(GG)曲线的幅值高、自然伽马(NG)异常值低的特征，但测井曲线形态随煤层结构变化而略有差异。各煤层反应在测井曲线上均有一定的峰形和峰值特征，加上煤层之间砂岩、泥岩等不同岩层的舒缓山字形，凹字形等低峰值等特征，煤、岩层对比效果较好。

2.2 认识依据

对煤层对比的认识主要依据补充勘探阶段施工的大量钻孔资料。经过对比分析，B-2孔、C-2孔中A3号煤层在对比图、地质剖面上绘制比较通顺(如图1、图2所示)，但在煤层底板等高线图上形态反映有些出入，出现鼓肚现象(图3)。按照补充勘探施工钻孔资料重新对比，A3号煤层在对比图、地质剖面图及煤层底板等高线图上形态通顺、自然，如图4～6所示。

图2 勘探阶段C勘查线剖面

图3 勘探阶段A3号煤层底板等高线

图4 补充勘探B勘查线剖面

图5 补充勘探C勘查线剖面

图6 补充勘探A3号煤层底板等高线

2.3 认识的转变

井田内未开展地面物探，仅补充了大量孔距较小的钻孔，本次补充勘探阶段煤层对比是根据钻孔原始编录资料及测井对比曲线而确定。

对井田内煤层对比认识的转变主要通过地质“三边”工作。前期施工依据勘探阶段地质资料，确定煤层对比，指导钻探施工。补充勘探前期，通过B勘查线上B-4、B-5、B-6、B-7号钻孔的施工，发现B-2号钻孔中煤层对比为A3号煤层有些差异，在地质剖面图上无法完全反映，通过对B-1、B-2、B-5、B-6、B-7号钻孔资料分析对比，B-2号钻孔中煤层应为A6号煤层，B-5、B-6、B-7号钻孔中煤层应为A1、A3号煤层，B-1号钻孔中煤层对比没有变化。依据地质“三边”工作的数据分析及图件修改，否定了勘探初期确定的煤层对比，重新确定了煤层对比层位。在此基础上，在C勘查线上又增加了新的C-3号钻孔进行验证。C-2号钻孔中煤层应为A6号煤层。补充勘探工作结束后，根据施工钻孔数据，修正了勘探阶段煤层对比层位，重新绘制了地质剖面图、煤层底板等高线图。实地验证了补充勘探阶段各煤层对比是可靠的。

3 结语

通过井田内大量钻孔资料的综合分析和相互验证，取得了可靠的对比结果。最终否定了勘探初期B-2、C-2号孔中A3号煤层的对比，明确了勘探初期B-2、C-2号孔中A3号煤层实际为补充勘探阶段A6号煤层。从而取得了较好的地质效果，为该区后期矿井建设提供了较可靠的地质依据。