新疆乌恰县其克里克煤矿区煤层沉积特征及聚煤规律

2022-05-10 23:32田小军高晓伟
科学家 2022年4期

田小军 高晓伟

摘要:新疆乌恰县其克里克煤矿区地处天山南脉与帕米尔高原接合部,属中高山区,地形复杂,起伏变化大。总体地势北高南低,西高东低,海拔+2420—+3590米,相对高差达1170米,多数地段海拔在+3000米以上。新疆乌恰县是南疆地区主要缺煤县,近年来随着西北部大开发战略的实施,该地区经济的快速发展,对煤炭需求量日益增加,缺煤已成为制约当地经济发展的主要问题之一。2003-2016年自治区地勘基金项目在该区投入资金开展调查 -普查工作,2016年该矿区编制完成了《新疆新疆乌恰县其克里克煤炭矿区地质勘查总结报告》为矿区矿区总体规划提供了依据。本人通过近些年在该区的地质工作经验,并结合前人地质勘查工作成果资料,本次对其克里克煤矿区煤层沉积特征及聚煤规律进行分析总结,为矿区内煤层对比提供了可行思路,且对煤矿的勘探开发具有重要的指导意义。

关键词:其克里克煤矿区;煤层沉积特征;聚煤规律

1 矿区地质概况简介

新疆乌恰县其克里克煤矿区位于新疆乌恰县康苏镇,地处天山南麓,塔里木盆地西缘帕米尔“歹”字型构造头部。矿区包含4个煤矿即新疆乌恰县其克里克煤矿、新疆乌恰县阿克其依煤矿、新疆乌恰县喀拉吉利岗煤矿(已废弃)和新疆乌恰县伽师煤矿(已废弃属空白区)图1是矿区内矿权位置及勘查程度图

矿区内分布出露的地层有:侏罗系下统沙里塔什组(J1s)、侏罗系下统康苏组(J1k)侏罗系中统杨叶组(J2y)、白垩系下统克孜勒苏群(K1kz)和第四系全新统(Q4)地层。该区下侏罗统康苏组上段(J1k2)为唯一的含煤地层。煤矿区的地貌类型属于流水侵蚀基岩裸露的山地地貌,主要山脊由坚硬砂、砾岩层构成,并且方向受其走向控制。沟谷多沿软弱岩层走向分布,东界的其克里克沟为主干沟,沿沙里塔什组砂砾岩层底界呈北西—南东向延伸,其横断面呈“V”字型,沟底纵向坡度较大且狭窄,布满巨大漂砾,沟帮陡立。另外在其克里克沟的西侧,发育有近东西向平行排列的次级冲沟,沟口位于其克里克沟,横断面均为“V”字型,沟底不仅纵向坡度大,而且有坚硬岩层形成的多级陡坎。纵、横沟谷相互切割,区内地形破碎。在各沟谷间的山脊分布有第四系风积物。区内为植被稀少。地形复杂程度达到Ⅲ类。

2煤层沉积特征

矿区内下侏罗统康苏组上段(J1k2)地层其展布方向为南西-北西向,呈带状分布,地层上部为一套湖泊—沼泽相沉积,岩性为深灰色粉砂岩、灰色、灰绿色细砂岩互层夹炭质泥岩及煤层;下部为灰绿色、灰黄色钙质、硅质胶结的石英质细砂岩、中粗砂岩,夹深灰色泥岩;底部为一套河流—湖泊相沉积,岩性为灰色砂砾岩、砾岩。下侏罗统康苏组上段(J1k2)地层厚度在73.55—436.75米之间,平均厚度207.53米。该地层中共含煤层5层,其编号由上至下依次为C1、C2、C2-1、C3和C4 煤层,其中C1煤层为局部可采煤、C3煤层为大部可采煤层,C2-1和C4煤层为不可采煤层,C2 煤层为全区可采主要煤层。所含煤层的主要特征利用以往地质勘查工作所施工的25个钻孔、3个废平硐、1个废煤窑和1个石门中所揭露的主要可采煤层厚度、结构、可采性及煤质等成果资料用数理统计的方法对其稳定性、结构和煤质进行评述。(1)C1煤层:该煤层厚度在0.25—2.27米之间,平均厚度为1.02米,煤层可采厚度在0.75—2.27米之间,平均可采厚度为1.13米煤层顶板岩性为灰白色、灰色细砂岩、粉砂岩,底板岩性为灰白色、灰色细砂岩、粉砂岩以及灰黑色炭质泥岩。从施工钻孔所揭露的煤层情况来看,C1煤层结构简单,含夹矸0—1层,属于不稳定的局部可采的薄煤层与下部C2煤层的间距在1.91—56.38米之间,平均间距为18.75米。(2)C2煤层:该煤层赋存于侏罗系下统康苏组上段(J1k2)的中上部,厚度在0.50—4.00米之间,平均厚度为1.53米,煤层可采厚度在0.50—3.24米之间,平均可采厚度为1.42米煤层顶底板岩性均为灰白色、灰色细砂岩粉砂岩以及灰黑色炭质泥岩从施工的钻孔和巷道所揭露的煤层情况来看,C2煤层结构简单,含夹矸0—3层,属于较稳定的全区主要可采煤层。与下部C3煤层的间距在21.73—82.86米之间,平均间距为47.39煤质牌号以1/3焦煤(1/3JM)和25号焦煤(25 JM)为主,是优质的动力、民用和气化用煤。(3)C3煤层:赋存于侏罗系下统康苏组上段(J1k2)中下部。煤矿区内有12个钻探和巷道工程点对其进行了揭露和控制,其余工程均未揭露到该煤层,煤层厚度在0.27—2.88米之间,煤层平均厚度为1.17米,煤层可采厚度在0.57—2.28米之间,平均可采厚度为1.23米,最大可采厚度为2.28米,煤层顶底板岩性均为灰白色、灰色细砂岩、粉砂岩

3矿区聚煤规律

依据1:400万中国大地构造图对大地构造单元的划分,新疆乌恰县沙里拜煤矿区处于塔里木地台边缘与天山华力西褶皱系汇集地带。南天山构造带位于哈萨克斯坦板块—伊犁微板块与卡拉库姆—塔里木板块之间,经历了复杂的构造演化和地壳增生,是“中亚型造山带”的典型代表之一(高俊等,2006)。造山带北界为萨潘—南费尔干纳深断裂及南天山北缘断裂;南界为瓦哈希深断裂及乌恰—库尔勒断裂。整个南天山带北后期费尔干纳走滑断裂分为东、西两段,并在空间上呈向南凸出的弧形。这些地质体及构造单元是南天山造山带复杂构造特征的主控因素。区域地质发展史上,矿区具有侏罗纪煤系地层沉积和赋存的条件,已有煤矿的开采证实了其有工业煤层的存在,但由煤矿区所处特殊的构造部位,侏罗系的成煤环境极不稳定,再加上后期的构造运动对煤系地层的改造破坏,使矿区内有工业煤层赋存地段极为有限。

根据近些年该矿区的地质工作成果,虽然该区煤层总体变化大,沉积不稳定,但有一定的规律性。本次通过收集煤矿区内所有见煤钻孔资料,绘制了该区的煤层等厚线图,以矿区主要可采煤层C2为例,如图4 C2煤层等厚线示意图。

从该图可以看出C2煤层的厚度总体上300m以浅延走向和倾向方向上无明显的的大变化,比较稳定,但300m以深煤层的厚度在走向和倾向方向上变化较大,甚至尖灭煤层极不稳定。而C1煤层厚度在走向和倾向方向上变化极大,均有尖灭,连续性也较差,沉积极不稳定。C3煤层厚度延走向变化较大,出现尖灭,延续性较差,而延倾向局部300m以浅变化不大较稳定,但300m以深煤层的厚度变化较大,出现尖灭,延续性較差不稳定。

4.结论及建议

乌恰县其克里克煤矿区所处特殊的构造部位,侏罗系的成煤环境极不稳定,再加上后期的构造运动对煤系地层的改造破坏使得矿区内主要可采煤层C2煤层300m以浅延走向和倾向方向上沉积较稳定无明显的大变化但深部以300m以深煤层的厚度在走向和倾向方向上沉积不稳定,甚至出现尖灭。笔者认为这也是为什么矿区内新疆乌恰县喀拉吉利岗煤矿和新疆乌恰县伽师煤矿废弃的原因两个煤矿均对300m以浅的煤层储量开采殆尽,而深部煤层延走向和倾向沉积不稳定开采意义不大,所以煤矿目前处于废弃状态。总体来说根据该煤矿区内煤层沉积特征,该煤矿区内300m以深的深延续性差,不稳定煤层适合边采边探。希望本文能为该区后期煤炭资源勘探开发工作提供参考和指导。

参考文献:

[1]新疆煤田地质局综合地质勘查队. 新疆乌恰县其克里克煤炭矿区地质勘查总结报告报告[R].2017

[2]新疆煤田地质局综合地质勘查队.新疆乌恰县其克里克煤矿外围煤炭普查报告[R].2017

[3]新疆煤田地质局综合地质勘查队.新疆乌恰县其克里克煤矿勘探报告[R].2016

[4]新疆煤田地质局综合地质勘查队.新疆南疆煤工业公司喀拉吉里岗伽师井生产地质报告[R].2000

[5]新疆煤田地质局物探测量队.新疆乌恰喀什地区煤矿生产地质报告[R]1986

简介:田小军,1987年5月20日出生,民族回,籍贯宁夏吴忠市,大学本科学历,职称:工程师,研究方向:煤田地质、煤田灭火