李凱
[摘要]煤層對(duì)比是煤田地質(zhì)勘查階段的重要基礎(chǔ)工作。煤層對(duì)比方法種類多種多樣,不同對(duì)比方法間的差異非常大,各有不同的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。本文對(duì)幾種常見的煤層對(duì)比方法進(jìn)行分析,研究各種方法的原理、優(yōu)點(diǎn)和缺陷。
[關(guān)鍵詞]煤田 地質(zhì)勘查 煤層 對(duì)比 方法
[中圖分類號(hào)]F407.1 [文獻(xiàn)碼] B [文章編號(hào)] 1000-405X(2015)-3-190-1
煤層的對(duì)比工作是煤田地質(zhì)勘查工作中最重要的一個(gè)部分。煤層對(duì)比工作失誤會(huì)造成煤炭資源儲(chǔ)量估算出現(xiàn)誤差,最后影響到后期勘探開發(fā)工作,造成不必要的損失。煤層對(duì)比工作主要是指根據(jù)天然露頭、鉆孔揭露以及槽筒探等地表現(xiàn)象,采用多種方法和手段進(jìn)行綜合對(duì)比,對(duì)煤層的層數(shù)、層位等煤層情況進(jìn)行判斷的過程。目前常用的煤層對(duì)比方法有煤層間層距對(duì)比法、測(cè)井曲線對(duì)比法、標(biāo)志層對(duì)比法等。煤層對(duì)比方法數(shù)量和種類非常多,每種方法都有其優(yōu)越性和缺陷。為了盡量減少結(jié)論的誤差,在實(shí)際應(yīng)用中通常會(huì)選用兩種以上的對(duì)比方法,實(shí)現(xiàn)方法之間的互補(bǔ)。而由于不同方法之間的使用差異較大,在實(shí)際應(yīng)用中要根據(jù)當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)情況選擇合理可靠的對(duì)比方法,使對(duì)比結(jié)果更加可靠。下文就針對(duì)幾種常見的煤層對(duì)比方法的原理、優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)進(jìn)行淺要的分析。
1常見的煤層對(duì)比方法
1.1測(cè)井曲線對(duì)比法
測(cè)井曲線對(duì)比法是最主要的煤層對(duì)比方法。測(cè)井曲線對(duì)比法是基于同一巖層的地質(zhì)特征存在一定的相似性,且不同巖層之間的物性差異比較明顯的原理發(fā)展出來的。沉積巖層存在周期性區(qū)域性變化,在一定區(qū)域內(nèi)具有一定的等時(shí)性和側(cè)向連續(xù)性的特點(diǎn)。在一定的區(qū)域內(nèi),同一煤層的地質(zhì)特征存在一定的相似性,而不同的巖層、煤層之間的物性差異比較明顯。通過測(cè)井曲線對(duì)比,可以根據(jù)可以分析出可采煤層的情況,從而開展煤層對(duì)比工作。從測(cè)井曲線對(duì)比法的原理可以看出,這種對(duì)比方法的效果是比較理想的。測(cè)井曲線對(duì)比法的準(zhǔn)確程度比較高,并且測(cè)井的參數(shù)也可以運(yùn)用到其他煤層對(duì)比的工作當(dāng)中。但是,這種對(duì)比方法的操作難度比較大,需要專門的儀器進(jìn)行配合,而且對(duì)操作人員的專業(yè)水平要求比較高。
1.2標(biāo)志層對(duì)比法
標(biāo)志層對(duì)比法是目前我國(guó)煤田地質(zhì)勘查中最常用的煤層對(duì)比方法。標(biāo)志層是指具有明顯特征的、層位穩(wěn)定或者較穩(wěn)定的、在勘查區(qū)域內(nèi)廣泛分布的巖層。由于沉積巖層變化具有周期性和區(qū)域性,因此,確定了標(biāo)志層后,通過與其上下層的煤層進(jìn)行對(duì)比就可以實(shí)現(xiàn)確定煤層分布情況的目的。標(biāo)志層對(duì)比法的優(yōu)點(diǎn)在于操作比較簡(jiǎn)便,不需要專門的儀器設(shè)備,大力減少室內(nèi)分析工作工作量。而且,與其他對(duì)比方法相比,標(biāo)志層對(duì)比法只要確定了標(biāo)志巖層,它的煤層對(duì)比結(jié)果的準(zhǔn)確度就會(huì)非常高。然而,標(biāo)志層對(duì)比法的順利進(jìn)行建立在找到勘查區(qū)的標(biāo)志層。如果無法確定勘查區(qū)的標(biāo)志層,標(biāo)志層對(duì)比方法就無法展開。而在實(shí)際工作中,標(biāo)志層的位置比較難發(fā)現(xiàn),尋找標(biāo)志層的工作受到了很多限制。
1.3煤層對(duì)比法
煤層對(duì)比法主要包括煤層層間距對(duì)比法、煤層結(jié)構(gòu)對(duì)比法和古生物組合法等。
1.3.1煤層間層距對(duì)比法
煤層間層距對(duì)比法是一種重要的煤層對(duì)比方法。煤層間層距對(duì)比是指統(tǒng)計(jì)勘查區(qū)內(nèi)所揭露的見煤礦數(shù)據(jù),分析得出見煤礦的構(gòu)造變化,通過與當(dāng)?shù)孛旱V所在地的地質(zhì)情況,主地層走向和傾向上進(jìn)行對(duì)比后確定勘查區(qū)的煤層情況。由于煤炭的沉積環(huán)境和成煤物質(zhì)在一定范圍內(nèi)具有一定的穩(wěn)定性,因此這種對(duì)比方法的準(zhǔn)確程度比較高。
煤層間距可作為煤層對(duì)比的主要標(biāo)志煤層間層距對(duì)比法的操作比較簡(jiǎn)單,可操作性強(qiáng),容易掌握。但是這種對(duì)比法的適用范圍比較小,主要適合一些地質(zhì)結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單,煤層間距變化小、主要煤層相對(duì)穩(wěn)定的地區(qū)。對(duì)于地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、地質(zhì)運(yùn)動(dòng)比較活躍的地區(qū),這種比較方法就沒有用武之地。而在現(xiàn)實(shí)中,煤炭地質(zhì)勘查的對(duì)象都是地質(zhì)環(huán)境比較復(fù)雜的地區(qū)。因此在勘查階段,煤層間層距對(duì)比法常作為輔助手段輔助煤層對(duì)比工作。
1.3.2煤層結(jié)構(gòu)、煤質(zhì)對(duì)比法
同一煤層的煤層結(jié)構(gòu)在一定范圍內(nèi)具有一定的穩(wěn)定性。巖相旋回結(jié)構(gòu)是含煤巖系的主要特征之一。不同的巖層,由于所處地質(zhì)環(huán)境和受力作用不同,其巖層結(jié)構(gòu)、旋回的厚度都有所差異。在勘查階段通過對(duì)巖相旋回結(jié)構(gòu)進(jìn)行勘查,是煤層對(duì)比方法中最基礎(chǔ)的方法。對(duì)巖相旋回結(jié)構(gòu)的勘查往往需要借助測(cè)井來進(jìn)行檢測(cè),因此這種方法需要專門的儀器和人員進(jìn)行配合,操作難度高,可操作性低。
雖然,我國(guó)規(guī)定的煤炭種類不多,但是不同煤層的煤炭成分都有所差別。因此,可以利用不同煤層灰分產(chǎn)率、揮發(fā)份產(chǎn)率、灰成分等各種煤質(zhì)指標(biāo)的差異來開展煤層對(duì)比工作。與其他對(duì)比方法相比,煤質(zhì)對(duì)比法的方法簡(jiǎn)便,對(duì)地質(zhì)環(huán)境的條件要求較低,對(duì)比結(jié)果的準(zhǔn)確性也比較高。
1.3.3古生物組合比較法
煤炭都形成于遠(yuǎn)古時(shí)代,各煤層頂板古生物化石豐富。根據(jù)煤層頂部的古生物化石形成的年代,可以將上下兩個(gè)煤層區(qū)分開來。
2煤層對(duì)比方法選擇
通過上述的幾種常用的煤層對(duì)比方法分析中,我們可以看出,準(zhǔn)確度較高的對(duì)比方法,大多受到了操作條件和地質(zhì)條件的限制,而操作比較簡(jiǎn)便,對(duì)地質(zhì)環(huán)境的依賴較小的對(duì)比方法,則對(duì)比結(jié)果不夠準(zhǔn)確。因此,煤田地質(zhì)勘查時(shí)要根據(jù)勘查區(qū)域的地質(zhì)情況和操作條件合理選擇煤層對(duì)比方法,通過地質(zhì)環(huán)境與對(duì)比方法的配合、方法與方法之間的互補(bǔ),實(shí)現(xiàn)發(fā)揮所選擇對(duì)比方法的最大作用的目的。
一般而言,在地質(zhì)結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單,層位穩(wěn)定的勘查地區(qū),可以采取煤層層間距對(duì)比法等不需要專門儀器和大量數(shù)據(jù)分析工作的對(duì)比方法。而在地質(zhì)情況復(fù)雜的地區(qū),則采取測(cè)井曲線對(duì)比法這類操作難度比較大的方法。
3結(jié)語
綜上,每一種對(duì)比方法都有其優(yōu)點(diǎn)和缺陷。在選擇煤層的對(duì)比方法時(shí),應(yīng)該考慮到勘查地區(qū)的地層及地質(zhì)構(gòu)造等因素,盡量使得各種方法可以進(jìn)行揚(yáng)長(zhǎng)避短,有效地提高對(duì)比結(jié)果的可靠性、有效性。同時(shí),我們應(yīng)該認(rèn)識(shí)到,無論是在對(duì)比方法選擇階段還是在對(duì)比方法操作階段,操作人員的專業(yè)素質(zhì)都是對(duì)比結(jié)果是否準(zhǔn)確的重要影響因素。因此我們要不斷提高施工人員和測(cè)試人員的專業(yè)素質(zhì),雙管齊下,有效地提高煤炭勘查的工作效率和工作質(zhì)量。
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