陕西省榆林市青龙寺煤层地质特征
摘要
关键词
青龙寺煤矿、地质概况、煤层特征、地层
正文
中图法分类号:X752
2004年9月至2005年2月陕西省煤田地质局一八五队进行了青龙寺井田的详查勘探,并在2008年探明青龙寺勘查区内3-1、3-2、4-2、5-2四层煤层的煤炭资源总量为33889万吨,其中控制的内蕴经济资源量为6631万吨,推断的内蕴经济资源量为27258万吨[1]。青龙寺煤矿位于榆林市府谷县老高川镇,东距府谷县城60km,南距神木县36km,2010年建矿,2016年7月25日完成首采面的圈定,2017年1月进入联合试运转状态,目前矿井处于生产阶段。青龙寺选煤厂生产能力为5Mt /a,其中入选矿井原煤3Mt /a,外来煤2Mt /a,矿井主采煤层为5-2、3-1煤层,3-2、4-2为局部可采煤层[2]。
1、煤矿地层
依据地质填图及钻孔揭露区内地层由老至新依次为:
(1)三叠系上统永坪组(T3y)
岩性为巨厚层状浅灰绿色中~细粒长石砂岩,含大量云母及绿泥石,分选性及磨园度中等,具大型板状交错层理、楔状层理及块状层理。厚度为80~200m。
(2)侏罗系下统富县组(J1f)
上部为灰(绿)色、紫杂色粉砂岩、泥岩夹薄层灰白色长石石英砂岩。中、下部为巨厚层状白色长石石英砂岩。厚度0~80m。与下伏延安组地层呈假整合接触。
(3)侏罗系中统延安组(J2y)
延安组为本区含煤地层,与下伏富县组呈整合接触。岩性是灰色至深灰色粉砂岩、灰白色细粒长石砂岩为主,少量中粗粒,次为黑色泥岩及砂质泥岩夹炭质泥岩,含多层煤层。厚度117.86~311.36m,一般厚260m。
(4)第三系上新统保德组(N2b)
岩性主要为棕红色粘土及亚粘土,含钙质结核。与下伏侏罗系中统延安组地层呈不整合接触。钻孔揭露厚度0~47.05m,一般厚21m左右。
(5)第四系上、中更新统(Q2+3)
中更新统离石黄土(Q2l)为褐黄色粘质粉土,大孔隙,半固结,含钙质结核,具纵深垂直节理。偶夹棕色古土壤层。钻孔揭露厚度0~60.20m,一般厚16m。
上更新统马兰黄土(Q3m)为灰黄色粉土,大孔隙,半固结,含星散钙质结核,亦具纵深垂直节理。厚度0~27.47m。
(6)第四系全新统冲积层(Q4al)及风积沙层(Q4eol)
冲积层主要以灰黄色、褐黄色细砂、粉砂、亚砂土和亚粘土为主。厚度0~8.80m。
岩性风积沙层主要以浅黄色、褐黄色细沙、粉沙为主。厚度0~19.21m。
2、煤矿地质构造
根据以往煤矿钻孔揭露,煤层底板等高线,坡降在千分之五到十二之间,与地表观察一致,符合区域地层坡降特点。
但底板等高线图上,等高线有弯曲偏转,显示出有短轴的“鼻状”和“箕状”构造形迹,但它们极其宽缓,轴面高度也没有超过矿区地层坡降范围。这些“起伏”垂向反映在各煤层底板等高线之间,也不协调重迭,实为沉积差所致,故本区没有实质性的构造变动意义上的褶曲构造。
矿区内没有火成岩活动,亦未发现存在断层。
3、煤层特征
区内延安组共含煤近20层,其中有对比意义煤层9层,可采煤层4层,5-2、3-1煤层为全区的主要可采煤层,3-2、4-2煤层为局部可采煤层。其余煤层为不可采煤层。本区赋存可采煤层四层,分述如下:
(1)3-1煤层是本区主要可采煤层之一,位于延安组第三段顶部,埋藏较浅,大部在侵蚀基准面以上,钻孔揭露埋深为3.05~140.53m,一般80m左右,底板标高在1150~1185之间。煤层出露在高埠的梁峁上和沟谷两侧遭受剥蚀和自燃。可采面积约31.8km2,煤层在东南较薄,向西北逐渐增厚,规律明显。区内见煤点41个,可采点41个,可采厚度1.43~2.87m,平均厚度2.39m,标准差0.40,变异系数0.18,可采指数0.98,赋存区面积可采率100%。仅3-4、P18和QL8号孔含一层夹矸,厚度分别为0.16、0.25和0.23m,岩性为粉砂岩和细粒砂岩,其余均不含夹矸。
综上所述,3-1煤层为中厚煤层,厚度变化小,规律明显,结构简单。以不粘煤31号为主,长烟煤41号次之。煤质变化较小,为稳定的全区可采煤层。
(2)3-2煤层是区内局部可采煤层,位于第三段中部,埋藏较浅,钻孔揭露埋深为4.59~174.04m,距3-1煤层20.94~33.87m,平均24.83m,底板标高在1115~1155之间。在大、小板兔川沟谷两侧均有出露且局部地段煤层自燃。煤层自矿区南部边界向北东变薄以致不可采,自起架梁-峁圪梁-磁窑梁一线以东为可采区。区内见煤点62个,可采点24个,可采面积约25.3km2。煤层总厚0.15~2.00m,平均煤厚0.89m;可采厚度0.80~1.50m,平均煤厚1.26m;标准差0.43,变异系数0.57,可采指数0.49,赋存区面积可采率为48%,含一层夹矸,厚度0.13~0.57m,一般厚0.25 m,岩性主要为粉砂岩,偶见细粒砂岩和泥岩。
该煤层属薄-中厚煤层,煤层变化规律性明显,结构较简单,煤类以不粘煤31号为主,长烟煤41号次之,煤质变化小,为较稳定的大部可采煤层。
(3)4-2煤层位于延安组第二段顶部,钻孔揭露埋深为7.60~182.84m,距3-2煤层28.29~45.05m,平均39.19m,底板标高在1080~1115之间。基本全区分布,煤层出露较低,沿大、小板兔川河面出露。矿区中部煤层稍厚,向四周逐渐变薄,可采面积约15.1km2。区内见煤点74个,可采见煤点28个,煤层总厚0.00~1.05m,平均厚度0.67m;可采厚度0.80~1.05m,平均煤厚0.95m;煤厚标准差0.27,变异系数0.44,可采指数0.41,赋存区面积可采率为30%。
该煤层结构简单,一般不含夹矸,为不粘煤31号,煤类单一,煤质变化小,属较稳定的局部可采的薄煤层。
(4)5-2煤层位于第一段顶部,本区主要可采煤层之一,埋藏于本区侵蚀面以下,依钻孔揭露埋深47.31~292.92m,距4-4煤层22.29~50.57m,平均37.57m,底板标高在995~1040之间。煤层自南向北逐渐变厚,规律性十分明显。为全区可采,可采面积约50.4km2。矿区内见煤点85个,可采点85个,两个见煤点为厚煤层,一个为薄煤层,其余为中厚煤层。煤层总厚1.04~4.76m,平均煤厚2.46m;可采厚度1.04~4.60m,平均煤厚2.30m。标准差0.59,变异系数为0.27,可采指数1.0,赋存区面积可采率为100%,一般含一层夹矸,夹矸厚度较稳定,0.10~0.28m,一般厚0.16 m,岩性主要为粉砂岩、泥岩及炭质泥岩,夹矸层位稳定。
该煤层为中厚煤层,厚度变化较小,且规律性明显,结构简单,煤类较单一,以不粘煤31号为主,次为长焰煤41号,煤质变化小,为稳定的全区可采煤层。
参 考 文 献
[1]. 陕西省煤田地质局. 陕西省府谷县青龙寺勘查区煤炭资源储量核实报告 2008[R].
[2]. 黄开林. 青龙寺煤矿选煤厂选煤工艺的确定. 洁净煤技术. 2013, 19(02): 11-14.
作者简介:黄志成(1989-),男,工程师,兰州大学地质学专业学士
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