沁水县某井田地质报告.doc

第一章 概况第一节 目的任务山西省沁水县嘉能煤业有限公司为了合理开发沁水县*村一带煤炭资源，促进地方经济发展，于2003年11月24日申请取得了该区3号煤层煤炭资源探矿权，探矿许可证证号为1400000410082。并通过招标方式委托山西地科勘察有限公司对山西省沁水煤田*井田3号煤层进行勘探。我公司在接受任务后，根据沁水县嘉能煤业有限公司的有关技术要求积极组织专业技术人员在充分收集以往地质资料的基础上，依据相关的技术规程、规范，编制了山西省沁水煤田沁水县*井田3号煤层勘探地质设计，设计编写依据原国家储委2000年98号文有关精神并结合嘉能煤业有限公司提供开拓方案，本着保证首采、准备中期、规划后期的滚动式开发原则，将本次工作重点放在井田北部首采区，适当兼顾边缘地质资源/储量的控制，设计由山西省地质矿产科学技术评审中心评审通过后，于2005年3月1日组建*井田3号煤层勘探项目部，组织队伍进入*井田开始野外施工，至2006年3月基本结束了野外施工，根据设计和合同要求，对取得的勘探成果资料进行综合分析研究的基础上，于2006年3月底编制了山西省沁水煤田沁水县*井田3号煤层勘探地质报告。本次地质勘探的主要目的是探明*井田内的3号煤层赋存地质条件、煤层特征、开采技术条件等，为嘉能煤业有限公司在该区拟建300万t/a的矿井提供必要的地质依据。勘探确定主要地质任务如下：一、查明井田内地层赋存情况和构造形态及特征。二、查明井田内断距大于等于30m的断层，首采区内断距大于20m的断层。三、查明井田内3号煤层的层位、厚度、结构及其变化情况和可采范围，控制首采区较大的波状起伏。四、调查了解井田内陷落柱的发育情况和有无岩浆岩侵入。五、查明井田内3号煤层的煤质特征及其变化，划分煤类，对煤工业利用方向作出评价，对煤层气资源进行评价。六、查明井田内3号煤层的直接充水含水层、间接充水含水层的岩性、厚度、埋藏条件、水位、水质及其相互间的水力联系情况，以及断层的突水性或导水性，大致查明奥灰水水位标高，并了解其富水性。七、查明直接充水含水层与各可采煤层之间的隔水层厚度、岩性组合及物理力学性质。八、详细了解3号煤层的瓦斯成分、含量及分带情况，煤的自燃趋势和煤尘爆炸危险性；详细了解3号煤层及其顶底板的工程地质特征。九、初步查明恒温带的深度、温度、地温梯度及其变化；有高温区存在时，应查明一、二级高温区的分布范围。十、详细了解有工业价值的其它有益矿产的品位、厚度及分布范围，并作出评价。我公司于2005年3月1日开始组织施工，2006年3月中旬结束野外工作，历时12个半月，共完成钻孔17个，总进尺16079.81m，完成了勘探设计所拟定的各项地质任务，于2006年3月底提交山西省沁水煤田沁水县*井田3号煤层勘探地质报告。为矿井建设可行性研究和初步设计提供了可靠的地质依据。第二节 井田位置及交通一、位置*井田位于沁水县东部的郑庄镇东南的南赵山、端氏镇以西的*村一带，行政区划隶属于沁水县郑庄镇和端氏镇管辖。其地理座标为：北纬353900354300东经11221451122800井田位于沁水煤田的南部，其范围由以下38个拐点组成（见表1-1）井田东西宽约9.43km，南北长约7.39km，呈不规则多边形状，面积为38.7287km2。二、交通井田位于沁水县城东20km处，距阳城县城约22km，均有县级公路相连，井田内乡村公路较为发达，省道s331和侯月铁路从井田东北角通过，距最近的高速公路（晋城阳城）约15 km，交通较为便利。见图1-1（交通位置图） 井 田 拐 点 座 标 表1-1序号地理坐标6度带坐标东经北纬xy111224303539003947691.83119627545.531211224303539303948616.54319627532.280311223453539303948600.39119626400.264411223453540003949525.10219626387.127511223003540003949509.09319625255.231611223003540303950433.80319625242.210711222153540303950417.93619624110.433811222153541003951342.64719624097.5279112214535410039513320881011221453541303952256.85819623330.2581111222153541303952267.35819624084.6181211222153542003953192.07119624071.7061311223153542003953213.26519625580.2711411223153542303954137.98119625567.2001511223453542303954148.67519626321.4051611223453543003955073.39419626308.2521711224303543003955089.55719627439.4441811224303542303954164.83719627452.7141911225003542303954175.69119628206.9212011225003542003953250.97119628220.2682111226003542003953272.87019629728.84222112260035413039523483432311226153541303952353.66419630119.5262411226153541153951891.30419630126.2952511226303541153951896.83419630503.4982611226303541003951434.47319630510.2862711227003541003951445.58119631264.7332811227003540453950983.22019631271.5592911227303540453950994.39119632026.0463011227303540303950532.03119632032.9113111227453540303950537.64019632410.1743211227453540153950075.27919632417.0583311228003540153950080.90419632794.34134112280035394539491561463511227453539453949150.55919632430.8243611227453539153948225.84019632444.5873711227003539153948209.06419631312.5033811227003539003947746.70619631319.325第三节 自然地理本区属于大陆性半干旱气候，四季分明，据沁水县气象局近二十多年气象资料统计，年平均气温9.82c，最高气温37.0c（1981.5.8）,最低气温-29.9c(1984.12.18),无霜期160d。夏季温暖多雨，春秋季风多而少雨，冬季寒冷干燥。年降水量最大为697.2mm(1996年)，最小为392.8mm（1997年），平均为524.6mm。且多集中在六、七、八、九四个月，占全年总降水量的75%以上。年平均蒸发量1499.0mm，最大蒸发量1702.6mm（1981年），最小蒸发量为1313.8mm(1996年)。冻土深度5075cm。井田内总体地势为西高东低，最高点位于井田西部边缘的仙翁山，海拔标高为1151.59m，最低点位于井田东部的沁河河谷处，海拔标高为590.8m，最大相对高差为561.1m，一般高差为200m左右。区内水系为黄河水系的沁河流域，沁河从井田东北角流过，井田内沟谷一般为东西走向，沟谷中季节性流水由西向东汇入沁河。沁水县人口约21万，县政府驻龙港镇，沁水县以沁河流径得名，工业有采煤、炼铁、发电、纺织、机械、水泥等。农作物以玉米、谷子、小麦为主，棉花、芝麻、花生多有种植。蚕茧产量居全省第二。织锦缎、蜂蜜等为土特产。本区最早有记载的一次地震为1967年6月18日的高平地震，尔后至2000年的1800余年间共发生过地震60余次，其中破坏性地震有8次，其强度为45级。根据中国地震烈度区划图（1990）中山西地震烈度区划图（1:400万），本区处于临汾和邢台两大地震带之间，属于相对稳定区，基本烈度划为度区。见图1-2（山西地震烈度区划图1-2）第四节 以往地质工作本井田位于沁水煤田的南部。本区系统的煤田地质工作于上世纪80年代。1、上世纪80年代，山西省地质矿产局区域地质调查队在本区进行过1:200000沁水幅和阳城幅区域地质调查工作。2、1993年山西省煤田地质勘探114地质队在井田东部外围2公里处进行了沁水煤田樊庄普查区普查地质工作。矿区位于沁水县城方位80，距阳城县城直距38km，中心地理座标为：经度：1123756，纬度：354500，该报告提交了a+b+c+d级750170千吨储量。3、1995年山西省煤田地质勘探114地质队对井田南部2公里外围进行沁水煤田大宁2号井田详查地质工作，并施工了部分钻孔，矿区位于阳城县城方位0，距阳城县城直距10km，中心地理座标为：经度：1124943，纬度：353543，该报告提交了a+b+c+d级635633千吨储量。两份地质报告分别于1993年7月和1995年9月由山西煤炭工业管理局以煤管字 93027号和95050号文批准。4、1988年山西省煤田地质勘探114地质队在井田东南部完成了潘庄一号井田精查报告，矿区位于晋城市方位300，距晋城市直距27km，中心地理座标为：经度：1123421，纬度：353748，该报告提交了a+b+c+d级1006180千吨储量，由全国矿产储量委员会1988年10批准，并于1991年8月提交了潘庄二号井田精查地质报告，矿区位于晋城市方位293，距晋城市直距33km，中心地理座标为：经度：1122926，纬度：353707，该报告提交了a+b+c+d级876509千吨储量，由山西省储委1991年11月批准。5、由山西省煤炭化工局地勘一队在井田西南部于1973年2月提交了沁水勘探区普查勘探地质报告，该报告山西省革命委员会煤炭化工局第06号决议书批准。6、2006年山西省煤田地质勘探114地质队，提交了沁水县东大井田3号煤层勘探地质报告，共提交3号煤层(331+332+333)资源/储量88727万吨，15号煤层(333)资源量58560万吨，该报告由山西省地质矿产科技评审中心评审通过。7、2006年山西省煤田地质勘探114地质队，提交了沁水县郑庄井田3号煤层勘探地质报告，共施工钻孔30个，提交资源/储量36865万吨。该报告正在送审过程中。第五节 本次工作概述本次工作于2005年1月15日收到山西省沁水县嘉能煤业有限公司发出的山西省沁水煤田*井田3号煤层勘探项目招标邀请书。我公司组织了专业技术人员充分收集了该区以往地质资料，分析研究了井田地质及构造特征，在此基础上编制了设计。通过竟标，我公司中标，设计通过山西省地质矿产科技评审中心的审批。同年3月开始，我公司地质工作人员以及钻探设备等先后进入施工现场，沁水县嘉能煤业有限公司以及山西宇通监理公司工作人员同时进入现场，进行质量监理。我公司按照设计要求进行了1:5000地形测量、1:5000地质及水文地质填图、钻探与物探测井、控制测量及工程测量、二维地震及煤层气的测试与试井，并且由甲方委托山西省第六地质勘察院在本井田北中部进行了三维地震。期间通过地质“三边”工作对已有资料整理分析，在沁水县嘉能煤业有限公司及山西宇通监理公司的认可下决定取消zk1-1钻孔（在林区范围内）增加钻孔zk7-2以满足南部详查网度的要求。施工过程中由于地质条件较复杂，煤层赋存较深，岩石坚硬，钻头损耗大，给施工带来一定难度，但在我公司、嘉能公司及监理公司的全体人员的共同努力下于2006年3月中旬结束野外工作。完成的主要工作量及成果见表1-2。*井田工作量统计表 表1-2项 目单位工程（工作）量备注控制测量km242实测钻孔个171:5000地形测量km2421:5000地质测量km2421:5000水文地质测量km242机械岩芯钻探m/孔16079.81/17地球物理测井实测米/孔15966.00/17三维地震km2 5.89二维地震km/条7255/6采样煤芯样个50顶、底板及夹矸样个28瓦斯煤样个14煤层气样除外简选煤样孔6煤岩煤样个4岩石力学样组/孔10/5煤层气测试次/孔3号煤2/215号煤1/1煤层气试井次/孔3号煤1/1第二章 勘探工作第一节 勘查方法一、勘查手段的选择本区属半裸露地区，属于地形侵蚀切割强烈的中低山区。区内第四系仅局部在山梁分布。煤层埋藏深度一般在700m以下，依据地形地质条件结合本区特点，勘查方法确定为大比例尺地质填图和水文地质填图的基础上，采用钻探为主，并结合地球物理测井、三维地震、二维地震和各种样品采集测试、包括煤层气的试井和测试等手段来完成各项地质任务。二、构造和煤层类型及基本工程间距1井田内地层走向总体为北东、南西向,倾向南东，岩层倾角一般为5-15。井田中南部有羊泉正断层穿过，井田东南部边界处有寺头正断层，本次勘探过程中尚未发现其它较大断层。通过地质填图和钻探施工中未发现陷落柱和岩浆岩的侵入。羊泉断层以北井田大部分范围内构造简单，井田受羊泉断层和寺头断层影响，发育一定数量的伴生断层，羊泉、寺头断层附近地层产状局部有一定变化，局部构造较复杂，但总体评价井田应属简单构造。因此，井田构造复杂程度总体属简单类型（一类）。2井田内主要可采煤层3号煤赋存稳定，厚度变化不大，结构简单，一般含1-3层夹矸，煤类为无烟煤，为全区稳定可采煤层。因此井田煤层稳定程度属稳定（一型）型。井田勘查类型为一类一型，依据煤、泥炭地质勘查规范确定的线距：探明的（331）基本工程线距为500-1000500-1000m控制的（332）基本工程线距为1000-20001000-2000m三、勘探工程布置原则勘探线的布设一般垂直于地层总体走向，呈南东向，与各类型资源/储量相对应的孔距一般同线距一样，勘探线布置成直线，钻孔原则上布置在勘探线上，但由于本区地形条件复杂和其它各种因素的限制，部分钻孔在施工过程中与设计孔位有所变动。移孔后的线距和孔距均符合设计所要求的相应资源/储量类型的网度。本井田共布设勘探线7条，钻孔17个。第二节 勘查工程及质量评述现将各项工作方法及质量分述如下：一、地形图来源、控制和工程测量及质量评述11:5000地形图：本次勘查工作所采用的1:5000地形图，由我公司委托西安煤航航空摄影有限公司于2005年6月摄影，共七条航线，航向为东西，航摄仪类型为rc10，航摄比例尺1:8000，航征规格2424cm2。为普通彩色像片，正征（调绘片）29张，付片36张，共计65张。测区航空摄影于2005年6月，时间不长，航征色彩偏重，影纹较为清晰，部分航片边缘像不太一致，对外业调绘影响不大，可满足外业地质调绘使用，符合成图要求。受我公司的委托山西省地矿局测绘队于同年12月完成航外控制及调绘工作，系统测制成1:5000地形图。图幅划分：为了图面的完整，采用自由分幅法，每幅面积不等，共计12幅，约42km2。地形等高距为5m，分幅配版图见图2-1。2控制测量(1) 井田附近原有国家等级控制点大多数已被破坏，现仅存二个等三角控制点，此次工作以中山岭（）、河西庄（）三角控制点为起点布设了d级gps控制网，以满足施测钻孔地质工程和地质点的需要。使用仪器为南方ngs-9600型全球系统定位仪，各项指标都符合规范要求。（见图2-1）(2)作业依据为全球定位系统（gps）测量规范（gb/t18314-2001），座标系统采用1954年北京座标系，采用6带投影，中央子午线为111，高程系统为1956年黄海高程系统。(3)外业施测采用四台gps接收机同步观测，按照d级网要求进行本区控制测量，其主要技术指标要求：a. 卫星高度截至角15。b. 有效卫星观测总数4颗。c. 同步观测时段40分钟。d. 观测时段中任一卫星有效观测时间15分钟。e. 数据采样间隔15秒。f. 数据采样方式为l单频采集。g. 点位几何图形强度因子pdop10，一般情况下均小于4。 控制点分布示意图 图2-2（4）gps网外业数据处理与检验外业数据采集工作结束后，对数据进行了传输和基线处理及同步闭合环闭合差的检验，基线处理采用双差固定解，方差比均大于3，中误差均小于0.1。同步闭合环闭合差最大为2.3ppm，允许值为9.0ppm,异步环闭合差最大为2.8ppm，允许值为9.0ppm。（5）gps网平差及结果采用南方ngs-9600型配套网平差处理软件对整体网进行了平差。a无约束平差gps网无约束平差是在wgs-84座标系中进行平差，处理由于多条观测误差而引起大的网内不符值，以反映gps网的内部符合精度，平差过程中没有发现粗差现象。平差结果为：最大点位中误差为10.521mm，最弱边相对中误差为1/96887，均符合规范要求。b二维约束平差以中山岭、河西庄为基准点对gps网进行1954年北京座标系下的二维约束平差。平差结果为：最大点位中误差为5.887mm，最弱边相对中误差为1/156813，平差结果优良，完全符合现行规范要求。c高程约束平差以中山岭、河西庄点三角高程基准为约束条件，对gps网进行1956年黄海高程系统下的高程约束平差，平差后高程最大中误差为3.931mm。能够满足现行规范要求。8工程测量在d级gps网的基础上利用nts-322（2）全站仪，采用极座标法对17个钻孔座标与高程进行施测，每次施测都照准两个联系方向，对两次座标取中数，各项指标都符合地质矿产勘探测量规范（gb/t18341-2001）要求。二、地质填图(一)地质填图的比例尺本次勘探工作采用1：8000航空像片，完成了1：5000地质填图和1：5000水文地质填图，面积约42km2。(二)工作量及质量评述本区为基岩半裸露区，第四系仅在山梁处分布，基岩产状较平缓，构造总体简单，岩性组合较稳定，上下界线清楚，地貌特征明显。结合本区特点，对于类地段以布置验证路线为主，实地验证解释航片影像地质图，类地段采用验证与野外调绘相结合方法，分别布置验证路线和调绘路线来填绘航片影像地质图，类地段以全野外调绘法，并将地形图填图中的“v”字形法则与航片填图相结合，填绘航片影像地质图。野外作业原则上采用穿越法进行，在重要的地质界线，断层等地段采用追索法。用罗盘定向，测线、测距进行实测剖面。每平方公里基岩区点数不少于30个，松散层的点数控制在20个左右。填图单元划分到段、组、统(三叠系下统和尚沟组、刘家沟组、二叠系上统石千峰组、上石盒子组三段、第四系)。区内构造为一系列褶曲，地层倾角一般为5-15，通过地质填图较好地控制了构造形态。本次1:5000航空地质及水文地质填图，实际完成地质调绘面积42km2。实测1:2000地层剖面3条，总长度共计426.60m；地质解译点1470个，其中地质界线点224个，地质构造点25个，地层产状点73个，节理观测点6个，调查民井、泉水共11处，地表水12处。地质填图野外工作方法正确，地层划分、地质观察点密度基本达到规程要求，质量良好，可作为井田勘探地质报告用图。三、钻探工程本次勘探共布设钻孔17个，钻探总进尺为16079.81m。各项工程量见表2-1。 钻孔工程一览表 表2-1项目总工作量（m/孔）其 中地质孔 （m/孔）水文孔（m/孔）煤层气（m/孔）水文+煤层气（m/孔）工程地质 （编录孔）顶底板力学样 （孔）工作量16079.81/1710857.76/123266.06/3873.56/11082.43/175备注zk2-2zk7-1zk8-1zk2-1zk6-1zk3-3 zk4-2zk5-3 zk6-1zk6-2 zk6-3zk7-1zk3-3 zk4-2zk5-3 zk6-2zk7-1按勘探设计和单孔设计要求，为了了解井田的工程地质特征，在zk3-3、zk4-2、zk5-3、zk6-2四个孔中进行了工程地质编录和采取了3号煤层的顶底板力学样，在zk7-1钻孔中采取了15号煤层的顶底板力学样，所有施工钻孔中除zk2-2、zk5-3、zk6-1、zk7-1为全取芯孔，其它为煤系取芯孔。取芯段从k8砂岩至终孔，无芯进尺为10780.44m，占总进尺的67%。所有钻孔均达到设计要求。钻探工程质量按煤炭部1987年12月颂发的煤田勘探钻孔工程质量标准中的分别进行了现场验收和室内综合评级，计特级孔16个，甲级孔1个，特甲级孔率100%，各单项质量情况见表钻孔施工情况一览表2-2-1、2-2-2。77 钻孔施工情况一览表 表2-2-1孔号钻 探 部 分测井深度(m)综合评级终孔层位终孔深度(m)新生界厚度(m)岩芯采取率(%)可采煤层质量(层)优合格不合格钻探测井zk2-13号煤下873.560941866.20特级甲zk2-215号煤下1020.97092（补斜）21001.30甲甲zk3-13号煤下769.3933.40962765.90特级甲zk3-33号煤下904.792.00981895.80特级甲zk3-43号煤下807.811.00871802.00特级甲zk4-13号煤下752.560961747.00特级甲zk4-23号煤下726.428.05941720.00特级甲zk5-13号煤下763.117.95901759.20特级甲zk5-23号煤下773.7126.90961769.90特级甲zk5-33号煤下959.7212.15891950.30特级甲钻孔施工情况一览表表2-2-2孔号钻 探 部 分测井深度(m)综合评级终孔层位终孔深度(m)新生界厚度(m)岩芯采取率(%)可采煤层质量(层)优合格不合格钻探测井zk6-1o2s1082.4330.49021079.30特级甲zk6-23号煤下730.3711.55971728.50特级甲zk6-33号煤下1378.3825.909111368.40特级甲zk7-1o2f832.1512.80931826.20特级甲zk7-23号煤下1234.97895.511228.90特级甲zk8-115号煤下1412.9412.709721411.30特级甲zk9-13号煤下1056.539.459311045.80特级甲各分项质量叙述如下：1、煤层17个钻孔共见煤层53层，其中可采煤层为21层。经验收评级为：优质层19层；钻探煤层优质率为95%。参加验收评级煤层为21层次，总厚度98.53m，总采长为97.37m，平均长度采取率为97%。煤芯样总采重为222.43kg，纯煤总厚为93.61m，平均重量采取率为86%。可采煤层质量情况详见表2-3。 可采煤层质量统计表 表2-3煤层号见煤点数（个）钻 探测 井优质合格优质合格211131615116154314合计21192212、岩芯采取井田内要求取芯的地层总厚度为4899.68m，岩芯总采长4425.31m，平均采取率达93%。在17个钻孔中岩芯特甲级率为100%。3、终孔层位13个钻孔均达到设计的终孔层位，即3号煤层下约15m， zk2-2施工至15号煤下孔深为1020.97m，zk6-1钻孔施工至奥灰下235.02m，zk7-1钻孔施工至奥灰即终孔。zk8-1钻孔施工至15号煤下，孔深为1412.94m，也均达到设计的终孔层位。4、孔斜全区17个钻孔均进行测斜，其中特级率为100%，并对终孔孔斜度超过5度的钻孔进行了钻孔歪斜改正换算。5、孔深误差每百米和煤层顶板或底板范围内准确丈量了钻具，误差均不大于0.15%，且已合理平差并已校正孔深。测井与钻探验证，煤层深度误差均不超限。6、简易水文观测所有钻孔均按设计要求进行了简易水文观测，水位和消耗量的观测次数达到应测次数的100%。7、钻孔封闭钻孔终孔后经测井验证和现场初步验收后，用425号水泥、砂子与水按1:1:0.7的配制比制成水泥砂浆，由钻具注入孔内。为防止第三、四系松散层水入渗注入孔内，一般为见基岩至终孔进行水泥砂浆封闭，自孔底至孔口全部进行了封闭。孔口地面以下0.5-1.00m设暗标，地面设明标，具体封闭方法是按比例调好水泥浆后，将钻具放入孔内（基本到孔底）先用清水将全孔进行循环清洗，至清水稳定从孔口流出后，用泥浆泵将水泥浆沿钻具注入孔内，从下而上缓慢注入。在注入过程中要留有一定时间进行沉淀，经采取水泥砂浆样检查，水泥砂浆固结良好，验收合格。符合设计要求。8、原始资料各种原始资料均按规定的格式内容认真填写，做到及时、准确、清晰和完整，并经过自检、互检和三边人员认真核对对与审查，符合规范的有关要求。9、其它设计要求根据勘探设计的要求，对所有钻孔中的3号煤层大部分钻孔采取了瓦斯样，zk2-1钻孔中采用绳索取芯揭露了3号煤层并进行了煤层气测试，zk6-1钻孔中采用绳索取芯揭露了3、15号煤层并进行了煤层气测试和3号煤层的试井作业，在zk8-1钻孔中采取了15号煤层瓦斯样， 7个钻孔进行了工程地质编录，并相应的采取了各类型岩石力学样，4个水文孔按各自不同的设计要求分别进行了抽（提）水试验，均达到了设计要求。10、岩芯保管与处理钻孔施工中所采集的岩芯均装箱按顺序放好，及时填写好次票、编号。地质人员鉴定后除按甲方要求保留zk6-1岩芯（拍照后缩分保留）的钻孔外，其余钻孔岩芯在钻孔完工验收后，就地掩埋。四、测井工作1、目的、任务及成果按照设计及测井规范要求，本区3号煤层测井主要解决以下问题：（1）确定煤层的埋深、厚度及结构；（2）划分钻孔岩性剖面，提供煤、岩层物性数据；（3）测定钻孔顶角与方位角；（4）提供地温等资料；（5）对其它有益矿产提供信息或做出初步评价；（6）全孔采用1:500测井，煤系地层采用1:200测井，煤层采用1:50曲线进行解释。野外工作自2005年5月4日至2006年2月22日进行。共测井17个孔，累计测井深度15966.00m。室内资料整理解释于3月5日结束。每孔均提供了原始实测数据磁盘和成果数据磁盘。本次测井主要取得了以下成果：本次勘探测井工作量统计见表2-4。2、地质地球物理特性（1）煤层及夹矸的特征a、煤层及夹矸的一般特征本区煤层具有高电阻率、 高伽玛-伽玛(低密度)、低自然伽玛、高声测井工作量统计一览表表2-4序号孔 号孔 深(m)测井深度(m)测 井 日 期1zk5-1763.11759.202005.5.42zk5-2773.71769.902005.5.113zk3-1769.39765.902005.5.184zk4-1752.56747.002005.5.315zk6-2730.37728.502005.6.152005.6.186zk9-11056.531045.802005.7.17zk3-4807.81802.002005.7.288zk4-2726.42720.002005.7.299zk7-1832.15826.202005.7.3010zk3-3904.79895.802005.8.1111zk5-3959.72950.302005.8.192005.8.2012zk6-31378.381368.402005.9.242005.9.2513zk8-11412.941411.302004.10.72005.10.1414zk6-11082.431079.302005.8.282005.10.1515zk2-1873.56866.202005.11.716zk7-21234.971228.902006.1.1517zk2-21020.971001.302006.2.22合 计16079.8115966.00波时差(低声速)、低电流之特性，夹矸通常为较高阻、较低伽玛-伽玛、较低声波时差、高自然伽玛、较低电流特征。自然电位曲线在本区反映效果不明显。b、主煤层特征本次勘探主要针对3号煤层，在勘探施工的17个钻孔中，有13个钻孔钻探至山西组的3号煤层以下15m终孔，只有4个钻孔（zk2-2、zk6-1、zk7-1、zk8-1）穿过太原组的15号煤层后终孔，另外，zk7-1孔受断层影响未见3号煤层。3号煤层厚度在4.736.06m之间，夹矸13层，主要分布于该煤层的顶、底部，厚度0.20m左右。其物性特征：伽玛-伽玛表现为箱型高峰，煤层下部夹一明显低峰异常（夹矸反映）；幅值变化范围74859240cps；电阻率曲线反映为中间高、两头较低的高峰反映，是山西组明显的标志层，幅值变化范围2641584.m；自然伽玛曲线反映为低值多峰，并拌有小幅起伏（媒质变化），在底部夹矸处为明显升高的尖峰，幅值变化范围0.20.8pa/kg，电流曲线为低峰异常，与电阻率曲线近似呈镜像关系；声波时差曲线表现为箱型高峰反映，在夹矸处有一低峰反映，幅值变化范围385562s/m。15号煤层厚度在1.573.31m之间，夹矸12层，主要分布于该煤层的中、上部，厚度0.15m左右。其物性特征：伽玛-伽玛表现为m型高峰（其中的低峰异常即为夹矸反映），是太原组明显的标志层，幅值变化范围724810940cps；因15号煤层上部或顶板为灰岩，电阻率曲线反映为上部高、底部较低的较高阻反映，幅值变化范围258526.m；自然伽玛曲线反映为低值多峰，若直接顶板为灰岩，则煤异常不是很突出，幅值变化范围0.20.9pa/kg，电流曲线为低峰异常，与电阻率曲线近似呈镜像关系；声波时差曲线表现为高峰反映，在夹矸处为较低值反映，幅值变化范围376541s/m。（2）岩层的一般特性钻孔中常见的岩层为砂岩、泥岩及灰岩，其物性均有较明显的特征。泥岩具有低电阻率、高自然伽玛、较低声波时差、正常偏高伽玛-伽玛（正常偏低密度）、高电流特征。砂岩具有较高阻、较低自然伽玛、较低声波时差、正常偏低伽玛-伽玛、较低电流特征。砂质泥岩的物性特征介于砂岩和泥岩之间。灰岩的特征是：电阻率最高、自然伽玛最低、最低声波时差、最低伽玛-伽玛、最低电流特征，当灰岩的泥质成份增高或为泥灰岩时，电阻率略有降低，自然伽玛幅值增高，声波时差和伽玛-伽玛略有增加。砂岩和灰岩测井曲线的主要区别在于：灰岩的电阻率明显高于砂岩。全区物性参数见表2-5。物性参数统计表 表2-5 参数岩 性电阻率(.m)自然伽玛(pa/kg)伽玛-伽玛（cps）范围曲线反映范围曲线反映范围曲线反映泥岩-砂质泥岩1264最低0.83.4最高10252452低粉砂-细砂岩21180低0.52.1高9251758低中砂-粗砂岩75390高0.21.2低7251286低3号煤2641584高0.20.8低74859240最高碳质泥岩52302高1.02.8高24904855高灰岩2581608最高0.21.4最低495997最低15号煤258526高0.20.9低724810940最高（3）物性标志层特征a、煤层本区明显的物性标志层是煤层，尤其是3号煤层厚度大、各曲线组合特征明显，为本区主要标志层，其普遍特征为：高电阻率、 高伽玛-伽玛、低自然伽玛、高声波时差、低电流，异常厚度在4.736.06m之间；在3号煤层下部，各曲线均有一明显的夹矸反映。b、k8砂岩k8砂岩为下石盒子组与山西组的分界，总的异常特征为较高电阻率、较低自然伽玛、较低声波时差、正常偏低伽玛-伽玛、较低电流。但由于本区k8砂岩厚度变化较大，物性标志特征不明显，不易识别。c、灰岩位于太原组，有57层灰岩及泥灰岩，一般灰岩底板下均有煤层、炭质泥岩或相变为泥岩。最上部灰岩距3号煤层11.526.1m。灰岩最明显的物性标志特征为特高电阻率异常；其它曲线异常反映为：低自然伽玛、低声波时差、低伽玛-伽玛、低电流，但异常幅值不如电阻率明显；当灰岩的泥质成份增高或为泥灰岩时，电阻率略有降低，自然伽玛幅值增高，声波时差和伽玛-伽玛略有增加。（4）含水层特征本区基岩中的含水层一般为区域水位以下的破碎、裂隙带。测井电阻率曲线和伽玛伽玛曲线表现为高、低值剧烈变化的区段，自然电位曲线有时有较明显的负异常反映。由于井液存在一定程度的矿化，故钻孔井液电阻率一般呈显均匀的低阻，地层中若存在涌水层时，则一定时间后，井液被冲淡，使井液电阻率增高。故含水层在井液电阻率曲线上反映为相对高阻的特征。3、仪器设备与参数选择本区测井设备采用渭南煤矿专用设备厂生产的全套tysc-3q型数字测井仪。该套仪器是我国在引进美国蒙特公司系列数字测井系统的基础上，经改进后的综合数字化测井仪。野外测井工作开展前，我单位对仪器进行了系统的校验标定。仪器测量参数及指标见表2-6。测井仪器测量参数及指标一览表表2-6探管名称型号测速（m/min）测量参数测量范围测量精度采样间隔电极距或源距源强密度三侧向130-2000-06长源距伽玛-伽玛032000cps10cps0.05m源距0.35m源种cs137源强2.4109bq短源距伽玛-伽玛032000cps10cps0.05m源距0.20m自然伽玛01000api50.05m三侧向电阻率110000.m50.05m电极系数0.155m井径60300mm5mm0.05m电测130-5000-060.1m电位电阻率04000.m50.05m电极排列a0.1m自然电位-500500mv50.05m电极排列mn声波130-1000-06声波时差125555s/m5s/m0.05m源距0.5 m声幅05000mv50.05m源距0.5 m井温130-3000-06井温0750.50.05m井液电阻率2200.m20.05m井斜jjx-312井斜顶角0450.2点测井斜方位角03605点测4、工作方法与技术(1) 参数选择与数据处理方法按照设计及测井规范要求，本区主要进行了以下参数的测井：伽玛伽玛、自然伽玛、电阻率、声波时差、井径、井斜、井温，电流、自然电位等。本次测井的基本工作方法是：现场设定小于6m/min的提升速度后采用tysc3程序自动控制对各方法探管的测量，现场煤层解释在1：50回放曲线上进行。室内资料采用clgis软件处理并成图。由于本区钻孔深度均大于800m，厂商提供的clgis软件不能对大于800m的岩性、煤质进行分析，故本次成果图件中未做岩性、煤质分析。(2) 技术条件选择按照该套数字测井系列特性，以上测井参数分别组合在密度三侧向、电测、声波、井温探管中一次采集完成。测量范围一般为目的层以下510m至井深510m （套管或水位以上除外）。井斜仪采用点测，每下50m测量一个点，每上提200m检查一个点。根据设计及测井规范要求，全孔回放1:500实测曲线，煤系地层回放1:200实测曲线，煤层回放1:50实测曲线；实测数据经处理程序clgis分析解释后生成相应打印文件出图，非煤系地层绘制1:500综合成果图，煤系地层绘制1:200综合成果图，煤层绘制1:50综合成果图。根据本区地球物理特征，本次煤系地层测井综合成果图选择对煤岩层反映较好的伽玛伽玛、电阻率、自然伽玛、声波时差或电流四种曲线，横向比例尺的选择一般为：电阻率0800.m、自然伽玛03pa/kg、伽玛伽玛09800cps、声波时差150550s/m、电流05000ma。1:500曲线图中，井口部位受水位或套管影响，只能测伽玛伽玛和自然伽玛两种曲线。另外，根据需要，可采用提交的数据盘配合clgis处理软件随时调整比例尺绘制上述各种图件，还可根据需要进行其它参数的计算。5、定性定厚解释原则和依据煤岩层定性以全区地球物理特征为依据。岩层的定厚主要采用电阻率、自然伽玛、声速曲线或电流等曲线。电阻率曲线采用拐点法，自然伽玛及声波时差曲线均以半幅值点定厚，在以各自解释原则定厚解释相互不超差时，以其平均值为确定值。 煤层解释原则主要依据多年来沁水煤田测井经验以及在本区钻探采取率高的钻孔中进行测井对比的结果。煤层及夹矸的定厚主要采用伽玛-伽玛、自然伽玛、电阻率、声波时差或电流等曲线。对厚度大于0.5m的煤层；伽玛伽玛曲线采用2/5幅值点；自然伽玛曲线及声波时差曲线均采用半幅点定厚，电阻率采用拐点