新疆吐哈煤田干溝礦區(qū)煤層特征及對(duì)比分析

毛 明

（新疆維吾爾自治區(qū)煤田地質(zhì)局一五六煤田地質(zhì)勘探隊(duì)，新疆 烏魯木齊 830009）

1 概況

礦區(qū)位于庫(kù)魯塔格山北、艾丁湖西南部的斜坡地帶，礦區(qū)行政區(qū)劃屬新疆托克遜縣、吐魯番市高昌區(qū)管轄，北距烏魯木齊市直線距離約158 km。礦區(qū)面積523.51 km2。礦區(qū)含可采煤層11 層。礦區(qū)總體為一緩傾斜的單斜構(gòu)造，地層大致呈東西走向，傾向北（360°左右），傾角一般在4°～36°之間。煤層厚度雖有一定變化，但變化不大，規(guī)律明顯，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單至復(fù)雜，為較穩(wěn)定煤層，

2 含煤地層特征

2.1 侏羅系中統(tǒng)西山窯組（J2x）

侏羅系中統(tǒng)西山窯組是井田含煤地層之一，為湖沼相沉積。該層段的孢粉組合可以與準(zhǔn)噶爾盆地南緣西山窯組的孢粉組合樣比較，桫欏科的孢子繁盛，較侏羅系下統(tǒng)八道灣組Cyathidites 的含量更為豐富。Cyathidites 由早侏羅世逐步繁盛，至中侏羅世達(dá)到鼎盛，根據(jù)這一特征，本次報(bào)告將該組確定為侏羅系中統(tǒng)西山窯組。本組含煤5 層，該地層平均厚度約287.52 m，與下伏地層整合接觸。根據(jù)其沉積規(guī)律和含煤特征，本次工作將侏羅系中統(tǒng)西山窯組分為上下兩段。

（1）侏羅系中統(tǒng)西山窯組下段（J2x1）

侏羅系中統(tǒng)西山窯組底界至6 號(hào)煤層頂界，該段是西山窯組的含煤巖段。地層厚度在172.33～248.05 m 之間，地層平均厚度約212.08 m。與下伏侏羅系下統(tǒng)三工河組呈整合接觸。

（2）侏羅系中統(tǒng)西山窯組上段（J2x2）

6 號(hào)煤層頂界至侏羅系中統(tǒng)西山窯組頂界，該段不含煤，巖性以灰色、深灰色粗、中砂巖為主，粉、細(xì)砂巖次之。底部含有少量的植物化石，粉、細(xì)砂巖水平層理發(fā)育。地層厚度在60.06～105.75 m 之間，地層平均厚度約75.44 m。與下伏侏羅系中統(tǒng)西山窯組下段呈整合接觸。

2.2 侏羅系下統(tǒng)八道灣組（J1b）

侏羅系下統(tǒng)八道灣組為河流沼澤相沉積，根據(jù)鄰區(qū)鉆孔采集的孢粉組合樣分析成果，該組裸子植物大量繁盛，銀杏類松柏類廣泛發(fā)育。蕨類植物主要以Cyathidites.Dictyophyllidites 為主。泥巖夾炭質(zhì)泥巖，泥巖富含菱鐵礦結(jié)核及植物化石，礫巖和砂巖的巨大交錯(cuò)層理發(fā)育。

（1）侏羅系下統(tǒng)八道灣組下段（J1b1）

該段巖性以中、粗砂巖為主，粉、細(xì)砂巖次之，呈灰色、深灰色，含少量植物化石?？刂频牡貙雍穸仍?2.26～148.85 m 之間，平均厚度96.12 m。與下伏地層呈整合接觸。

（2）侏羅系下統(tǒng)八道灣組上段（J1b2）

該段是八道灣組的含煤巖段。巖性以灰色和深灰色中、粗砂巖為主，粉、細(xì)砂巖次之，含大量植物化石。該段含煤8 層，地層厚度在142.25～217.65 m 之間，平均厚度175.74 m。

3 煤層特征

礦區(qū)含煤巖系內(nèi)含煤層13 層，可采煤層11 層，其中主要可采煤層3 層（6、8、10-4 號(hào)煤層）。其中侏羅系中統(tǒng)西山窯組含可采煤層4 層，煤層平均總厚度26.38 m，含煤系數(shù)13.89%；侏羅系下統(tǒng)八道灣組含可采煤層7 層，煤層平均總厚22.73 m，含煤系數(shù)9.01%。

表1 礦區(qū)可采煤層特征一覽表

3.1 6 號(hào)煤層

6 號(hào)煤層位于西山窯組下段，可采面積154.49 km2。煤層總厚0～37.15 m，平均總厚14.05 m，煤層有益厚度0.56～36.0 m，平均有益厚度13.84 m，可采厚度0.97～36.0 m，平均可采厚度14.36 m。煤層頂板巖性以粉、細(xì)砂巖為主，底板巖性以粉、細(xì)砂巖為主，中、粗砂巖次之。多數(shù)見(jiàn)煤點(diǎn)煤層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，僅有少數(shù)的見(jiàn)煤點(diǎn)煤層結(jié)構(gòu)復(fù)雜，一般情況下6 號(hào)煤層與下部煤層之間的間距較穩(wěn)定，待煤層有變薄、尖滅趨勢(shì)時(shí)，與下部煤層之間的間距急劇增大。6 號(hào)煤層等厚線圖如圖1。

圖1 6 號(hào)煤層等厚線圖

3.2 8 號(hào)煤層

8 號(hào)煤層位于八道灣組上段，分布范圍內(nèi)有190個(gè)鉆孔控制該煤層，可采點(diǎn)176 個(gè)，可采性指數(shù)為92.63%，可采面積278.89 km2。煤層總厚0.41～6.52 m，平均總厚2.72 m，可采厚度0.83～6.52 m，平均可采厚度2.65 m。煤層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，該煤層煤類以長(zhǎng)焰煤為主，褐煤次之。煤層頂板巖性以粉砂巖、細(xì)砂巖為主，中砂巖、粗砂巖次之；底板巖性以細(xì)砂巖、粗砂巖、砂礫巖為主，粉砂巖、中砂巖次之。與上部西山窯組煤層之間的平均間距209.43 m。煤層的厚度變化不大，只在干溝煤礦88 線到100 線淺部局部富集，煤層厚度變大。8 號(hào)煤層等厚線圖如圖2。

圖2 8 號(hào)煤層等厚線圖

3.3 10-4 號(hào)煤層

10-4 號(hào)煤層位于八道灣組上段，煤層總厚在0～23.10 m 之間，平均總厚7.69 m，平均厚度8.54 m。煤層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，煤層頂板巖性以粉砂巖、細(xì)砂巖為主，底板巖性以粉砂巖、細(xì)砂巖為主。與上部煤層的平均間距13.35 m。向東西兩側(cè)有逐漸變薄的趨勢(shì)，直至尖滅。10-4 號(hào)煤層等厚線圖如圖3。

圖3 10-4 號(hào)煤層等厚線圖

4 煤層對(duì)比

4.1 對(duì)比分析

礦區(qū)含煤地層為侏羅系中統(tǒng)西山窯組和侏羅系下統(tǒng)八道灣組，主要可采煤層（6、8、10-4 號(hào)煤層）分布面積廣，厚度、結(jié)構(gòu)變化相對(duì)較小，其他各煤層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，組合特征明顯。結(jié)合各煤層及所在層位的特殊性，采用巖性巖相法等方法來(lái)相互驗(yàn)證，進(jìn)行綜合對(duì)比。6 號(hào)煤層位于侏羅系中統(tǒng)西山窯組下段，是礦區(qū)內(nèi)分布面積最廣的煤層，煤層的厚度雖然有一定的變化，但規(guī)律明顯，層位穩(wěn)定。8 號(hào)煤層位于八道灣組上段，是分布面積最廣的煤層，厚度變化小，層位穩(wěn)定，選擇8號(hào)煤層作為對(duì)比基線。

4.2 對(duì)比方法

（1）侏羅系中統(tǒng)西山窯組煤層的對(duì)比方法

侏羅系中統(tǒng)西山窯組含可采煤層4 層，煤層位于西山窯組下段，6 號(hào)煤層是礦區(qū)內(nèi)各煤層的對(duì)比基線，煤層特征明顯，極易辨認(rèn)。在確定6 號(hào)煤層的基礎(chǔ)上，參照7-1、7-2、7-3 號(hào)煤層的分布范圍、變化規(guī)律及煤層之間的間距特征，確定各煤層編號(hào)。西山窯組巖煤層對(duì)比示意圖如圖4。

圖4 西山窯組巖煤層對(duì)比示意圖

表2 礦區(qū)煤層對(duì)照表

（2）侏羅系下統(tǒng)八道灣組煤層的對(duì)比

侏羅系下統(tǒng)八道灣組含煤8 層，煤層位于八道灣組上段，編號(hào)分別是8、9-1、9-2、10-1、10-2、10-3、10-4、11 號(hào)煤層。根據(jù)煤層的厚度及煤層之間間距特征，首先確定8、9-2、10-4 號(hào)煤層，根據(jù)其組合特征及分布范圍可以準(zhǔn)確地確定各煤層的編號(hào)。例如9-1 號(hào)煤層的確定，首先確定8 煤層的分布范圍，該煤層厚度小，煤層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；然后確定其組合特征，該煤層薄，可采面積相對(duì)較小，由此可確定8 煤層編號(hào)。9-1 號(hào)煤層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，厚度變化不大，與下部9-2 號(hào)煤層層間距穩(wěn)定。八道灣組巖煤層對(duì)比示意圖如圖5。

圖5 八道灣組巖煤層對(duì)比示意圖

4.3 煤層對(duì)比的可靠性評(píng)價(jià)

礦區(qū)以6、8 號(hào)煤層作為煤層對(duì)比基準(zhǔn)線，根據(jù)各煤層所在層位、間距特征的分析，結(jié)合各煤層厚度及結(jié)構(gòu)特征，進(jìn)行煤層對(duì)比。礦區(qū)內(nèi)的6、7-1、8、9-1、9-2、10-3、10-4 號(hào)煤層的對(duì)比是可靠的，7-2、7-3、10-1、10-2 號(hào)煤層的對(duì)比是基本可靠的。

5 結(jié)語(yǔ)

本文以干溝礦區(qū)的勘查成果作為寫作依據(jù)，闡述和分析了礦區(qū)內(nèi)含煤地層及主要可采煤層的特點(diǎn)，并且運(yùn)用了煤層組合特征，對(duì)礦區(qū)內(nèi)的煤層進(jìn)行了組合，進(jìn)行了正確的對(duì)比，對(duì)礦區(qū)今后的勘查工作及煤層對(duì)比工作提供堅(jiān)實(shí)可靠的依據(jù)。