煤层赋存情况介绍

山东煤田 煤层分岔
煤层分岔类型
2、泥炭沼泽基底不平
顶板界面却比较平整，即“顶平底不平”。 （2）往往在含煤岩系的底部或下部的煤层煤 厚变化极为不规则。 （3）基底古地形低 洼处煤层增厚，向突 起部位尖灭变薄。其 分层和层理多为下伏 的基底岩层界面所截 切，呈现超覆样式。
（1）煤层底版或基底岩层界面呈凹凸起伏而
较稳定煤层：煤厚有相当变化，大多可采， 局部不可采； 不稳定煤层：煤厚变化大，分岔、尖灭、 增厚、变薄时有出现； 极不稳定煤层：常呈透镜状、断续分布、 仅局部可采。 煤层厚度及其变化是影响煤矿开采的主要地质因素之 一。煤层厚度级不同，采煤方法亦不同。 煤层发生分岔、变薄、尖灭等厚度变化，则直接影响 煤炭储量平衡和煤矿正常生产。
不含夹石层者称为
简单结构煤层；
含有夹石层者则称为
复杂结构煤层。
（二）煤层的顶底板
在正常地层层序情况下，直接位于煤层之下的 岩层，称为煤层底板；而煤层的直接上覆岩层，称 为煤层顶板。 伪顶：炭质泥岩、粘土岩等
煤层顶板 直接顶：泥岩、粉砂岩、细砂岩
老顶：中、粗粒砂岩、石灰岩
直接底：炭质泥岩
煤层底板
老底：粉砂岩、砂岩
构造挤压
3、岩浆侵入
我国东部中、新生代岩浆活动十分强烈， 岩浆侵入煤系和煤层是十分常见的地质现象。
特点： 1、岩浆侵入煤层，使煤层形态和煤层厚度、 煤层结构、煤质都发生变化，有时煤层变为天然 焦或被吞食，从而丧失工业价值； 2、顺层侵入的不规则岩体形态、厚度和结构 产生极不规则，煤层、天然焦、火成岩体和围岩 俘虏体混杂在一起，严重影响生产的正常进行。
3、聚煤盆地基底的不均衡沉降
聚煤盆地基底的不均衡沉降，如基底断块差异 性沉陷、同沉积褶皱和断裂等，通过对沉积环境的 控制，能够对煤层形态和煤层变化产生深刻的影响。
（1）基底差异性沉降
①形成典型的“马尾状”煤层，盆地边缘受同 沉降断裂控制，沉降速度快，含煤岩系以洪积－冲 积粗碎屑岩为主，盆地内部比较稳定，主要为湖泊、 沼泽相沉积。
过渡接触：沉积环境渐变－常有伪顶或伪底存 在，界限不清。
冲刷接触：顶板岩性急剧变化－砾岩或粗砂岩
三、煤层中的结核、包体和化石
煤层中常常含有各种不同矿物成分的结 核，其成分与沼泽环境及介质的化学条件有 关。煤核指中心为矿化植物残体的特殊结核， 通常煤核钙质（近海沼泽）含量高时，植物 组织保存程度较好，黄铁矿质（强还原环境） 含量高时，则较差。 包体指煤层中大小不等的各种岩石碎块。 煤层中还可以见到动、植物化石。
②从盆地中部向盆地边缘，煤层的厚度和形 态变化可以分为三个带。
③第一带层少厚度大，结构复杂，第二带分 岔，变薄，马尾状散开，第三带尖灭。
（2）盆内次级同沉积褶皱
一般情况下，盆地内的次级隆起、同沉积背斜
构成蓄水盆地内的浅水地带，沼泽持续发育，出现厚
煤层或聚结煤层带，煤层向拗陷部位分岔、尖灭；但
也有相反的情况，即盆地内的次级拗陷部位，湖沼相 持续发育，而隆起部位冲积相发育，并存在频繁的层
煤层底板多为沼泽相产物，如果煤层底板富含 植物根茎化石和痕木化石，则称其为根土岩，说明 它曾经是成煤植物生长的土壤，同时也证明了煤层 为原地形成。内陆含煤建造中，煤层底板为砂岩， 有时也可见砂砾岩，近海型煤田中，有时还可见灰 岩底板。（异地或微异地） 煤层与顶底板的接触关系：
明显接触：沉积环境迅速变化－灰岩顶砂砾底
序间断。
（3）盆内同沉积断裂活动
聚煤盆地边缘和内部的同沉积断裂活动可以造 成含煤岩系厚度和岩相的显著变化，导致煤层形态 和厚度的突变。
德国下莱因 第三纪褐煤同沉积断裂
4、河流、海水的同生冲蚀
煤层的冲蚀是指泥炭堆积过程中或泥炭层 被沉积物覆盖以后河流等对煤层的冲刷剥蚀。 ⑴河流冲蚀：泥炭沼泽邻近同期发育的河 道时，河道及其支流可能注入泥炭沼泽，河流 充填物与泥炭层之间表现为冲蚀接触和逐渐过 渡两种关系； ⑵海水冲蚀：煤层形成灰岩为顶板。
河流同生冲刷
•特点：
淮南某矿
1、河道沉积物：砂 岩、粉砂岩等，沉 积物内有煤屑； 2、冲蚀范围较小； 3、冲刷带不易查明； 4、在冲刷带附近， 煤质明显变差；灰 分增加，煤的光泽 变暗； 5、煤层与河流冲刷 沉积物具有同样的 顶板；
（二）后生变化
后生变化指泥炭层被顶板沉积物覆盖以 后煤层和顶板一起经受各种地质作用而引起 的变化。影响因素包括： 河流的后生剥蚀 褶皱和断裂构造 岩浆侵入、冰川活动 岩溶作用形成的陷落柱等。
c.按稳定性分
(二) 煤层的形态
煤层形态指煤层的空间展布特征，一般 可分为层状、似层状、不规则状和马尾状四 种。
五、煤层厚度变化的控制因素
引起煤厚变化的地质因素：原生变化和 后生变化。
（一）原生变化
原生变化指在煤层顶板岩层的沉积物形 成之前由于泥炭层瘦各种地质作用影响而引 起的煤层形态和厚度的变化，影响因素主要 包括： 沉积环境 古地形（沼泽基底不平） 聚煤拗陷基底不均衡沉降 河流、海水的同生冲蚀作用。
2、煤层厚度分类
0.3-0.5m 极薄煤层 薄煤层 0.5-1.3m
a.按厚度分
1.3-3.5m
3.5-8.0m >8m <5°
中厚煤层
厚煤层 巨厚煤层 近5° 缓倾斜煤层 25° -45°倾斜煤层 >45° 急倾斜煤层
稳定煤层：均>可采厚度，煤层厚度变化 有一定规律性；
四、煤层厚度及形态
(一) 煤层的厚度
1、几种厚度概念
总厚度：煤层顶、底板之间各煤分层和夹石层 厚度的总和；
可采厚度 ：指在现代经济技条件下适于开采的 煤层厚度。 有益厚度：指煤层顶、底板之间各煤分层厚度 的总和；
最低可采厚度：按照国家目前有关技术政策， 依据煤种、产状开采方式和不同地区的资源条件所 规定的可采厚度的下限标准。
（2）沼泽水面上 升速度与植物遗体堆 积加厚速度大体一致 时，称均衡补偿。可 形成厚煤层。
（ 3 ）沼泽水面上 升速度小于植物遗体 堆积加厚速度时，称 过度补偿。
二、煤层的结构及顶底板
（一）煤层的结构
煤层结构是指煤层含其它岩石夹层（又称夹矸） 的情况，夹矸是指煤层中厚度为 0.1m 至煤层最低
可采厚度的岩石夹层。
煤层赋存
一、煤层的形成
煤是由古代植物遗体堆积起来，经泥炭 化和煤化作用转变成的固体可燃有机矿产。 煤层是由有机物质和无机物质组成的层 状沉积岩体，形成的煤层可以赋存于各种不 同的沉积序列。
2
古植物—— 物质基础
古气候—— 生长与保存
古地理—— 埋藏场所
古构造—— 控制因素
补偿关系：
（1）沼泽水 面上升（地壳下 降）速度大于植 物堆积加厚（沉 积物输入）速度 时，称为不足补 偿或欠补偿。
4、岩溶陷落柱
含煤地层下伏岩系如果为可溶性岩石，如石灰 岩、白云岩、石膏层等，在地下水的溶蚀作用下可以 形成岩溶洞穴，随着洞穴规模的扩大，在上覆岩系的 重力荷载下，煤层及其围岩逐渐跨落，可形成环形柱 状陷落。
煤层厚度和煤层形态的变化
往往是多种地质因素联合、叠加的结果。 在研究煤厚变化和煤层形态时，要善于分析 各种地质因素的表现形式和对煤层的影响程 度、范围的特征，追索各种地质因素的内在 联系，并从中找出主导因素，以指导地质煤 矿生产实践。
1、沉积环境对煤层形态和厚度的影响
煤层形成时期的沉积环境对煤层的形态和煤层 厚度有直接的关系。
（1）沉积体系和煤层厚度、形态变化的关系
冲积扇、河流、湖泊、三角洲、障壁岛和碳酸 盐台地等沉积体系中各种成煤模式，来确定沉积环 境和煤层特征的关系。
湖北早二叠世梁山组煤层展布
（2）对煤层分岔类型的影响
局部沉积环境的变化可以引起沉 积分异和沼泽发育不均衡，从而使煤 层发生分岔或变薄尖灭。
1、河流的后生剥蚀
煤层形成以后，煤层和含煤岩系常常遭受河流 的切剥蚀，对煤层的破坏作用可以达到很大的规模， 以致形成宽几十米、几百米，长数公里的薄煤带和 无煤带。
河 流 后 生 冲 刷
2、构造变动
特点：1、有煤被挤入顶、底板裂隙中；2、在 煤层的增厚、减薄带，煤的原始结构被破坏；3、煤 中灰分增高；4、煤层的增厚、减薄在平面上有一定 的方向性，厚—薄相间出现；5、挤压强烈之处，成 串珠状、藕节状。