浅析荥巩矿区二1煤层厚度变化规律

【摘要】通过对荥巩矿区主要煤层二1煤层的厚度、稳定性变化进行总结，论证出二1煤层属基本属较稳定型，局部为不稳定型厚煤层。浅析了二1煤层厚度变化主要影响因素，为以后的生产提供更多依据。

【关键词】荥巩矿区；二1煤层；厚度；变化规律

荥巩矿区位于豫西荥阳市和巩义市境内，紧邻经济高速发展的省会郑州市，煤炭资源埋藏较浅，储量较丰富，是河南省重点规划建设开发的主要矿区之一。隶属于荥阳市、巩义市、新密市管辖。地理坐标为东经112°50′～114°00′，北纬30°30′～34°52′。矿区区范围：西以沙鱼沟断层与偃龙矿区毗邻，东到郑州市小乔村附近与太康隆起边界；南起一1煤层露头，北至二1煤层埋深1500m。矿区东西走向长50km，南北倾向宽13km，面积约600km2。矿区主于荥阳市、巩义市境内，已经勘查部分分为五个井田，自西向东依次为大峪沟井田、谷山井田、黄庄井田、计河井田、三李井田。

1、煤层发育情况

本区含煤地层自下而上有太原组、山西组、下石盒子组和上石盒子组，总厚689m。共含9个煤段，即太原组为一煤段；山西组为二煤段；下石盒子组包括三、四、五、六煤段；上石盒子组包括七、八、九煤段。共含煤23层，煤层总厚15.33m，含煤系数2.2%。其中山西组和太原组为本井田主要含煤地层，山西组二1煤层厚度0～23.6m，平均4.30m，煤层较稳定，全区可采。

2、二1煤层厚度变化情况

二1煤层厚度在走向上自西向东由厚（其中大峪沟井田1207孔，煤厚23.8m为矿区最厚点）到薄相间出现，全区共出现薄煤带49处，面积12.42km2，最大薄煤带面积约3km2（三李井田）。矿区二1煤层厚度变化情况见图1。

3、二1煤层稳定性评价

矿区浅部各井田二1煤层稳定性见表1。

①二1煤煤厚两极值及平均值：煤厚极小值在浅部五个井田中仅计河最小为0.24m，其余井田都出现孤立零点。五个井田煤厚极大值为10～23.80m，煤厚厚薄相间，有突变现象。五个井田平均煤厚为2.21～5.49m，全区平均4.30m，各井田相差较大。因此，矿区二1煤层稳定性较差。

②二1煤厚度频率分布：矿区各井田二1煤厚度变化频率见图2。二1煤煤厚度多集中在1.31～8.0m之间。大峪沟、计河井田煤厚频率较集中，属较稳定型，其余井田较分散，应属较稳定―不稳定型。

③二1煤厚度平均差：五个井田煤厚平均差为1.75～3.85m，平均2.63m，按此特征值，应属较稳定―不稳定型。

④二1煤厚度标准差（均方差）：矿区煤厚标准差为2.46～5.25m，平均3.46m，其标准差3.5m者为不稳定型，仅大峪沟井田为5.25m，属不稳定型。

⑤二1煤厚度变异系数特征：矿区煤厚变异系数为63.6～102.5%，各井田煤层厚度离散程度较大，属较稳定―不稳定型。

⑥二1煤厚度不稳定系数特征：各井田煤厚变异系数为1.63～2.11，大峪沟、黄庄井田>2，属较稳定―不稳定型，其余均属较稳定型。

⑦二1煤厚度相对平均二级差特征：各井田煤厚二级差为1.235～1.824，一般在1.40左右，计河、谷山井田属较稳定型，其余属较稳定―不稳定型。

由上可知，本区二1煤层厚度变化基本属较稳定型，局部为不稳定型。

4、二1煤层厚度变化主要影响因素

①滑动构造的影响：是本区二1煤层厚度变化的主要因素，受滑动构造的影响，二l煤层在短距离内有增厚变薄现象，局部变为无煤带。据计河井田钻孔控制情况和浅部小煤矿调查资料，这些滑动构造造成的薄煤带范围较小，一般在100×200m之内。

②原生沉积环境的影响：原始沉积环境的沉积基底凸凹不平是导致泥炭堆积差异的重要因素。据谷山井田资料，二l煤层底板泥岩厚度变化大，0～13.28m，泥岩体呈长舌状增厚带和变薄带相间出现，平行排列，其长轴方向一般为北西―南东向，与砂体的长轴方向基本一致，而二l煤层薄、厚煤带分布长轴方向也大致为北西―南东向，它们有很好的相关性。如图3，二l煤层底板砂岩底面与二l煤层顶面大致呈平行关系，泥岩、煤层只是在原来的基础上填平补齐，砂岩增厚处，泥岩、煤层变薄，反之亦然。一般来说，砂岩薄时二l煤层厚。因此，聚煤前的沉积环境的差异，沼泽发育持续时间的长短，影响二l煤层空间上的厚度变化。

③煤层顶板冲刷作用的影响：三李井田在二l煤层成煤后，局部发育有古河道，该河道下切能力较强，局部地段不但冲蚀掉二l煤层直接顶板，还冲蚀了二l煤层，使其煤厚变薄，见图4。如0102孔，大占砂岩直接与二l煤层接触，二l煤层厚度明显变薄，即显示了大占砂岩对煤层的冲刷作用。

5、结语

由上述分析可知，荥巩矿区二1煤层全区可采、厚度变化基本属较稳定型，局部为不稳定型，造成一定范围内的煤层厚度差异是由滑动构造的影响、原生沉积环境的不同、煤层顶板冲刷作用的影响等多方面因素造成，因此开采过程中，需要对二1煤层进行探采对比，不断的总结经验，以提高矿井煤炭资源的回采率，避免煤炭资源浪费。