1.四川省煤田地质局一三七队 四川达州 635711
摘要：研究区的含煤地层为上统须家河组(T3xj)，可采煤层为7层，主要可采煤层为K11，通过对K11煤层的厚度和结构的变化、以及可采区域分布情况，判断煤层的稳定性，并结合全区煤层的分布特征，对研究区内的煤层稳定性做出评价；为以后的地质勘查工作阶段中确定煤层稳定性及合理布置勘查工作提供依据；对煤矿合理布置采掘巷道具有一定的指导意义。
关键词：K11煤层；须家河；稳定性；温泉井背斜；评价；宣汉
1．引言
煤层厚度的变化、煤质和煤层结构的变化直接影响煤层的稳定性，而煤层的稳定性就直接影响勘查工作的布置安排和煤矿开采工作的顺利进行。所以本次主要以四川东部地区温泉井背斜的须家河组煤层为对象进行稳定性评价的探讨。此次稳定性评价标准如表1。
此次研究区位于达州市宣汉县城102°方向，其范围主要位于达州市宣汉县境内。研究区东西走向长约12.25 km，平均宽度约0.82 km，面积约为11km2。
2．地质概况
研究区范围主要位于川东弧形构造褶皱带北东向温泉井背斜(又名赫天祠背斜)的中段北翼（见图1）。温泉井背斜为本区的主体构造，轴向北东东～南西西，向西止于七里峡背斜，向东延伸60余千米，与南大巴山弧形构造相复合，组成喇叭状构造。该背斜两翼不对称，南翼陡、北翼缓，轴部受断裂影响，背斜构造形态不完整。
图一 区域地质图
研究区一带的总体构造形态为单斜，地层走向一般为N60°E，局部受次级褶皱影响，走向偏转为东西向或南北向，矿区地层倾角30°～50°，由南往北逐渐变缓。区内次级褶皱较发育。由西往东发育小背、向斜5组共10条。这些小背向斜轴向均为NW向，并由南东向北西倾没。
研究区断层较发育，原华蓥山队1960年进行勘查时共填绘有断层14条（F1～F14），除F9断层与研究区有关外，其余均分布在研究区南部外围，对本研究区无影响。本次地质工作新发现地表断层5条，井下隐伏断层4条。
3．煤层
研究区内发育的地层主要为三叠系中统巴东组 (T2b)、上统须家河组(T3xj)，侏罗系下统珍珠冲组(J1zh)、中下统自流井组(J1-2z)、中统新田沟组(J2x)及下沙溪庙组（J2xs），含煤地层为上统须家河组(T3xj)。本区共发现10层煤，其中K12、K11、K10、K9、K8、K7、K5为可采煤层，K6、K3、K1为不可采煤层。
本区的主要可采煤层为K11煤层，此次也以K11煤层的稳定性为主要探讨对象。
4．K11煤层的稳定性
K11煤层赋存于须家河组第七段中部。据矿井坑道揭露情况，该煤层在5号线东侧以东主要为一层单一结构煤层（仅在7号线以东局部偶含夹矸一层）但由5号线位置东侧150m左右范围处（该处K11煤层不含夹矸）往西出现夹矸，至5号线西侧150m左右范围内夹矸厚度逐渐增厚至0.45m，再往西K11煤层“夹矸”变厚为2.00～6.43m（详见图2）。从4号线再往西，该“夹矸”厚度保持在6m左右一直分布至矿区西边界。上述这些情况表明，在矿区西侧，由于K11煤层中的夹矸厚度已大于煤层最低可采厚度，K11煤层向
图2 沿走向K11煤层结构与厚度变化图
西分叉已变成两个独立的煤层。根据矿井资料分析，在矿区内，大致为以5号线东侧150m左右范围一线为界，以东为K11煤层全层分布区，以西为K11上、下煤层分布区。
在全层分布区内，K11煤层总厚度为0～1.85m,纯煤厚度为0～1.40m,煤层结构简单，局部偶含夹矸一层，夹矸厚0.03、0.28m，最厚处位于全层分布区的西边界，厚0.45m，岩性主要为泥岩或炭质泥岩。由西往东可采段①分布在全层分布区西边界（5号线东侧）向东至13号线之间，走向长约5100m，煤层可采采用厚度0.30～1.40m。②分布在15～17号线之间，走向长810m左右，煤层可采厚度0.30～0.82m。在①可采段内局部还分布有不可采区（带）6处。煤层倾角一般为40°左右，并有由浅至深倾角逐渐变小的趋势。
在K11上、下煤层分布区，K11上煤层下距K11下煤层6m左右，煤层总厚度及纯煤厚度均为0～0.70m。该煤层结构简单，不含或下部含分布层位较稳定的夹矸一层，夹矸厚0.07～0.15m，夹矸岩性为泥岩。可采段①分布在矿区西边界至F19断层之间，走向长1900～2150m，煤层可采采用厚度为0.30～0.70m。可采段②分布在4号线至5号线东侧上、下煤层分布区边界之间，最大走向可采长度700m，煤层可采采用厚度0.65m左右。K11下煤层煤层总厚0～1.19m，为单一结构煤层。可采段分布在1号线至5号线东侧上、下煤层分布区边界之间，走向可采长度约2550m，煤层可采采用厚度为0.30～1.19m。
在K11上煤层与K11下煤层之间，据井下观测，两煤层由东往西开始分叉后，之间的夹矸岩性主要为炭质泥岩及泥岩，两煤层间距向西逐渐增大后，则岩性为粉砂质泥岩夹泥质粉砂岩，再往西下部则出现粉砂岩及细粒砂岩等。因此，K11上煤层的底板多为泥岩及粉砂质泥岩，K11下煤层的顶板有泥质岩、粉砂岩及细粒砂岩等。
究全区而言，其K11下煤层的底板与K11全层的底板为同一层位，本区均为泥质岩为主。而K11和K11上煤层的直接顶板也主要为泥质岩，该泥质岩中含有较多的菱铁矿结核和丰富的植物化石，是对比本煤层良好的标志层。总之，K11煤层的厚度相对较厚，几乎全区可采，是矿区的主要可采煤层。
5.煤层在全区的稳定性评价
据钻探和矿井坑道资料统计，矿区内的可采煤层中，无一层全区可采，多为大部可采至局部可采，且可采范围内常出现小范围的不可采区；煤层结构简单～较简单，多为0～1层夹肝。从研究区各煤层煤质指标情况来看，主要为低灰、低挥发分、低硫、高～特高发热量煤，煤类为瘦煤～贫瘦煤，其中K7煤层为焦煤，K5煤层为贫瘦煤。煤质变化中等。综上所述，研究区煤层属于较稳定煤层。
6. 结语
煤层稳定性是影响煤矿的主要地质因素之一，煤层发生分叉、增厚、变薄等变化，直接影响煤矿的正常生产。此次对研究区煤层稳定性评价为以后的地质工作对煤层稳定性及勘查工作的布置提供了方法和依据。同时，可根据已往的地质资料，以及已经开采的煤层厚度变化和地质构造的关系，来推测深部未开采的煤层变化规律，对有效地组织生产，合理地布局井下采掘生产巷道，提高采掘效率有一定的指导意义。
参考文献:
[1] 杨起，等.煤田地质学. 武汉：中国地质大学出版社，1985.
[2] 史振亚，等.煤田普查与勘探. 徐州：中国矿业大学出版社，1988.
论文作者:彭章艳1
论文发表刊物:《防护工程》2018年第27期
论文发表时间:2018/12/26
标签：煤层论文; 可采论文; 厚度论文; 泥岩论文; 分布区论文; 稳定性论文; 矿区论文; 《防护工程》2018年第27期论文;