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摘 要：结合钻孔揭露情况,运用钻孔测井曲线技术,对揭露新集一矿6-1煤层的各钻孔煤类分别进行识别、统计,并绘制6-1煤层构造煤煤层厚度等值线图,在此基础上研究该煤层构造煤的分布及成因.结果表明：6-1煤层中构造煤普遍发育,呈南厚北薄的分布规律；该煤层构造煤的发育主要受断层、小构造和褶皱的影响.
关键词：构造煤；测井曲线；断层；新集一矿
DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.22.052
0 引言
煤与瓦斯突出是我国煤矿生产中严重的自然灾害之一,且占有很大比例,严重影响煤矿的安全生产,因此,预测和防治煤与瓦斯突出,在煤矿安全生产中具有重大意义[1].煤与瓦斯突出研究者认为,构造煤组成的煤层是煤与瓦斯突出的高发地带,煤体结构破坏是煤与瓦斯突出的必要条件[2-4].为了更好的防治煤与瓦斯突出,本文以淮南新集一矿6-1煤层为例,结合钻孔揭露资料,运用测井曲线技术,研究了该煤层构造煤的发育分布情况,并分析了构造煤发育的可能原因,为该煤层瓦斯突出的预测提供有力支持.
1 矿区概况
新集一矿位于淮南复向斜之谢桥向斜南翼,颖凤阜凤推覆构造的中段.井田内推覆构造主断层为阜凤逆冲断层,位于淮南坳陷南缘逆冲推覆构造的中段,为逆冲断层的前锋主断层,隐伏于第四系之下[5].阜凤逆冲断层走向上在7勘探线附近凸起最高,向东西两侧倾伏,且在704孔与708孔间形成一个面积约1.5km2的剥蚀天窗（图1）；倾向上有时为断坡断坪式,有时断坪后部抬起形成勺状,总趋势倾向南,内部发育1～3个次级断层[6].
6-1煤层以亮煤和暗煤为主,煤层厚度0.29～7.53m,平均厚度2.60m,一般含1～2层,个别点（L42、Z7）含3层,夹矸岩性为泥岩、炭质泥岩.煤层厚度变化大致为：F16断层以南3.50m左右,F16-F11断层间1.50-2.00m左右,F11断层以北2.50-3.00m左右.
2 煤体结构类型及判别
2.1 煤体结构类型划分
煤体结构指煤层在地质历史演化过程中经受各种地质作用后表现的结构特征,故各煤体结构间存在着物性差异,按《防治煤与瓦斯突出细则》规定,煤的破坏类型划分为5类.但是,利用测井曲线定性判识煤层结构相对比较概略,无法划分出5类,只能划分出3类,即Ⅰ正常结构煤、Ⅱ过渡性结构煤和Ⅲ构造煤,见表1.
2.2 构造煤的判别及分层
本文根据构造煤与正常煤的的导电性、密度等物理性质的差异,运用视电阻率（DLW）和伽玛-伽玛（HGG）来对研究区的构造煤进行判定.在同一煤层内,构造煤结构破碎,孔隙增多,含水性相对增强,其导电性增强,故在视电阻率曲线上反映为幅值降低；同时,正常煤的结构相对均一,其峰顶较圆,而构造煤的视电阻率曲线则呈现小的波动.煤的密度与其被测定的散射伽玛线强度密切相关,在同一煤层内,构造煤密度显然小于正常煤密度,故在伽玛伽玛曲线上反映为幅值相对增高[7-9].因此,这两条曲线可用来判别构造煤.此外根据两条曲线相对明显的节点变化,即以发生变化的始、未点作为分层界线点,两点之间的煤厚为该结构类型煤分层厚度.以新集一矿706钻孔为例,其构造煤厚度确定为1.92m,正常煤厚度确定为0.8m,过渡性煤确定为1.29m,如图2.
3 构造煤的分布特征
通过对新集一矿6-1煤层62个钻孔采集数据和测井曲线进行处理解释,并结合编制的6-1煤层构造煤厚度等值线图（图3）,得出构造煤的分布情况：6-1煤层的62个钻孔测井曲线中,27个显示有I类煤,22个钻孔显Ⅱ类煤,47个钻孔显Ⅲ类煤,占识别钻孔的75.81%左右.在47个含Ⅲ类煤的钻孔中,Ⅲ类煤平均厚度在0.31～6.98m之间,平均1.97m（表2）,Ⅲ类煤占全层煤厚度的百分比在12.97%～100%,平均73.06%（表3）,其中全层均为Ⅲ类煤的钻孔21个.由图3可以看出,6-1煤层构造煤总体上呈现南厚北薄的分布特征,以F10断层和刘卡背斜为界,研究区南北部构造煤发育差别较大,北部构造煤欠发育,南部构造煤发育,且在小构造发育区域构造煤十分发育,局部厚度可达5m以上.
研究区域内在F10断层和刘卡背斜南北构造煤发育程度差异很大,因此可以以此为分界线,对南北区域构造煤发育分别经行分析研究.⑴、在此分界线北部,南北走向上总体上构造煤呈“厚—薄—厚”的分布特征,但总体厚度较薄.其中南部接近F10断层等构造带地区时,构造煤较发育（603钻孔2.04m）,而当临近谢桥向斜轴心部位时,构造煤发育程度又变大（L8钻孔1.89m）,在该区域中部构造煤较少发育；⑵、从F10断层和刘卡背斜向南,整片区域构造煤都比较发育,构造煤层厚度集中在1.0m～6.98m,只有极少部分小于0.5m.由钻孔分布位置和构造煤煤厚等值线图可知,构造煤厚度由F10等断层向南逐渐加厚,到F02断层、前大刘家向斜和阜凤逆冲断层中间的小构造带区域,煤层厚度达到最高峰（707钻孔的6.45m）,构造煤最为发育,而由此向东南延伸,构造煤逐渐变薄,等到F02等断层区域（413钻孔的2.73m）,煤层厚度逐渐加厚,构造煤发育良好.由以上可知,构造煤发育程度跟断层密度以及褶皱枢纽所在呈正相关关系.
4 构造煤分布控制因素分析
从上述测井曲线得出的构造煤分布特征可知,6-1煤层中构造煤的发育和其所处地质构造的分布呈现正相关的关系,井田构造对该煤层构造煤的发育程度有着重要的影响.
4.1 主要断层对构造煤的影响
阜凤逆冲断层将外来地层由南向北推覆在原地层之上,产生由南向北的强大的挤压高应变去,是该部位岩体（含煤地层）常出现产状紊乱,从而使6-1煤层中煤体发生破碎、层间滑动,煤体结构发生破坏,在不同断层区域产生不同类型的构造煤.如分布在阜凤逆冲断层区域的L47和L24钻孔揭露的构造煤部分发育,在1311和603钻孔揭露的全为构造煤.
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