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[摘要]通过对丁家梁井田主要煤层五煤层的厚度、构造影响、瓦斯含量分布特点的分析，论证出煤层的倾向、角度与断层及褶皱关系较大，煤层厚度变化不大，全区为稳定型厚煤层；五煤层瓦斯随煤层埋深的增大而升高，五煤层4601、4602孔附近和东部煤层露头附近为二氧化碳～氮气带，其余大部区域为氮气带。
[关键词]煤层变化 断层 瓦斯 丁家梁
[中图分类号] F407.1 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2015）-2-7-2
丁家梁井田位于宁夏回族自治区中东部，煤层较多且厚度较厚，煤质以肥煤、气肥煤为主，发热量较大。五煤煤层较厚，厚度及瓦斯变化有规可循，本文从五煤层厚度变化的规律、构造对煤层倾向的影响、瓦斯含量变化等方面进行分析，为开采提供一定的科学依据。
1矿区地质条件概况
丁家梁井田构造总体呈南北展布，由西部的丁家梁背斜和东部的丁家梁店向斜形成了井田的基本构造形态。井田发育北西、近南北向两组断裂，共8条断层，其中走向NW向5条，近SN向3条，除DF6为正断层外其它均为逆断层。区内主要含煤地层为石炭—二叠系太原组（CPt）和二叠系下统山西组（Ps），含煤地层总厚度为183.41m。含煤8～14层，煤层总厚17.62m，含煤系数9.6%；其中编号煤层12层，达到可采的有山西组一、三、五煤，太原组八、九上、九煤，可采煤层总厚16.39m，可采含煤系数8.9%。
2五煤煤厚变化规律
五煤位于山西组底部，下距三煤层19.64～54.66m，平均26.88m。上距八煤23.14～53.99m，平均34.96m。井田内钻孔见煤点19个，19点全部可采，煤厚3.30～7.93m，平均煤厚4.46m。煤层以厚煤层为主，局部为薄、中厚煤层；煤层在西南部DN201孔处较厚，东北部4605孔处和东南部DN204孔处较薄。在DN2线上变化较大，DN201孔形成厚达7.93m的沉积，DN204孔又较薄，其它区域多在3.5m到4.3m之间（见图1）。根据19个煤厚点，其全部可采，煤厚点总数n =19个，可采煤厚点数n′=19个，平均煤厚M = 4.46m。
代入公式：均方差 S =■=3.20
煤厚变异系数：γ=■ ×100%=■ ×100% = 64%
煤层可采性指数： km =■=■= 1
故为全区可采稳定厚煤层。井田内褶曲为丁家梁背斜和丁家梁店向斜，受其影响井田东部丁家梁背斜轴部煤层埋藏较浅，向东到丁家梁店向斜轴部煤层埋藏逐步加深；向斜轴部煤层埋藏最深，从向斜轴部向东至井田边界，煤层逐渐抬起直到露头。
3断裂构造对煤层赋存形态的影响
区内影响最大的断层为DF1、DF3、F25逆断层（见图2），DF1、F25为边界断层，其中DF3断层，将各主要可采煤层切割成两块，对生产部署影响较大。受其构造影响，井田煤层自西向东呈阶梯状分布：DF1断层以西（测区西部边界），煤层为一倾向东南的单斜构造，走向北东东，倾角约10°～15°，由北向南逐渐变深；总体趋势为北高南低，此处为井田内煤层埋藏较深段； DF1-DF3断层之间，煤层总体为背斜形态。倾角15°～20°，北部较陡，南部较缓，煤层埋藏总体呈西高东低，北高南低的趋势，最浅处位于北部的背斜轴顶部（底板标高约850m），最深处位于井田东南部的DF3断层南段（底板标高约300m）左右；DF3以东至东部煤层露头，煤层倾角较陡，倾角40°左右，煤层总体呈东高西低、北高南低的形态，埋藏最浅处位于井田东北部边沿煤层露头处（底板标高约1000m），最深处位于井田中南部DF3断层南段附近（底板标高约150m）。
井田内发育一些次级断层，呈NW向展布，断层落差多小于50m，该断层使煤层连续性变差，顶板破碎，给矿井开采工作面布置及回采均带来一定困难。
4瓦斯赋存变化规律
区内10个钻孔采取各煤层瓦斯样34件，五煤层在孔深602.13～892.00m取样范围内，实测煤层瓦斯含量0～0.37ml/g，平均0.11 ml/g；瓦斯成分CH4为0.07～14.03%，平均5.01%。五煤层4601、4602孔附近和东部煤层露头附近为二氧化碳～氮气带，其余大部区域为氮气带（见表1）。
五煤层瓦斯含量及成分与煤层埋藏深度有一定规律，瓦斯含量及成分中的甲烷在下部煤层有所增加，水平方向上同一煤层瓦斯含量在深部、向斜轴部也有所增大；瓦斯含量有随煤层埋深增加而增高的趋势。甲烷含量总的变化趋势是随煤层埋深的增大而升高。
断层性质不同，其对煤层瓦斯运移、扩散的影响程度亦不同。DF1、DF2、DF3断层等落差较大，煤层对接盘为砂岩、石灰岩，断层附近岩层破碎，裂隙发育，相对而言，有利于煤层瓦斯逸散，故断层附近瓦斯含量明显降低，瓦斯风化带也急剧变宽并弯向深部。
5结语
综上所述，丁家梁井田矿区五煤层全区可采、厚度变化基本属稳定型，煤层以厚煤层为主，局部为薄、中厚煤层。受丁家梁背斜和丁家梁店其影响，井田东部丁家梁背斜轴部煤层埋藏较浅，向东到丁家梁店向斜轴部煤层埋藏逐步加深，向斜轴部煤层埋藏最深，从向斜轴部向东至井田边界，煤层逐渐抬起直到露头；区内影响最大的断层为DF3断层，将各主要可采煤层切割成两块，对生产部署影响较大，DF1断层以西，煤层走向北东东，倾角约10o～15o，由北向南逐渐变深，DF3以东至东部煤层露头，倾角40°左右；五煤层瓦斯含量及成分与煤层埋藏深度有一定规律，与其他关系不大。
[关键词]煤层变化 断层 瓦斯 丁家梁
[中图分类号] F407.1 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2015）-2-7-2
丁家梁井田位于宁夏回族自治区中东部，煤层较多且厚度较厚，煤质以肥煤、气肥煤为主，发热量较大。五煤煤层较厚，厚度及瓦斯变化有规可循，本文从五煤层厚度变化的规律、构造对煤层倾向的影响、瓦斯含量变化等方面进行分析，为开采提供一定的科学依据。
1矿区地质条件概况
丁家梁井田构造总体呈南北展布，由西部的丁家梁背斜和东部的丁家梁店向斜形成了井田的基本构造形态。井田发育北西、近南北向两组断裂，共8条断层，其中走向NW向5条，近SN向3条，除DF6为正断层外其它均为逆断层。区内主要含煤地层为石炭—二叠系太原组（CPt）和二叠系下统山西组（Ps），含煤地层总厚度为183.41m。含煤8～14层，煤层总厚17.62m，含煤系数9.6%；其中编号煤层12层，达到可采的有山西组一、三、五煤，太原组八、九上、九煤，可采煤层总厚16.39m，可采含煤系数8.9%。
2五煤煤厚变化规律
五煤位于山西组底部，下距三煤层19.64～54.66m，平均26.88m。上距八煤23.14～53.99m，平均34.96m。井田内钻孔见煤点19个，19点全部可采，煤厚3.30～7.93m，平均煤厚4.46m。煤层以厚煤层为主，局部为薄、中厚煤层；煤层在西南部DN201孔处较厚，东北部4605孔处和东南部DN204孔处较薄。在DN2线上变化较大，DN201孔形成厚达7.93m的沉积，DN204孔又较薄，其它区域多在3.5m到4.3m之间（见图1）。根据19个煤厚点，其全部可采，煤厚点总数n =19个，可采煤厚点数n′=19个，平均煤厚M = 4.46m。
代入公式：均方差 S =■=3.20
煤厚变异系数：γ=■ ×100%=■ ×100% = 64%
煤层可采性指数： km =■=■= 1
故为全区可采稳定厚煤层。井田内褶曲为丁家梁背斜和丁家梁店向斜，受其影响井田东部丁家梁背斜轴部煤层埋藏较浅，向东到丁家梁店向斜轴部煤层埋藏逐步加深；向斜轴部煤层埋藏最深，从向斜轴部向东至井田边界，煤层逐渐抬起直到露头。
3断裂构造对煤层赋存形态的影响
区内影响最大的断层为DF1、DF3、F25逆断层（见图2），DF1、F25为边界断层，其中DF3断层，将各主要可采煤层切割成两块，对生产部署影响较大。受其构造影响，井田煤层自西向东呈阶梯状分布：DF1断层以西（测区西部边界），煤层为一倾向东南的单斜构造，走向北东东，倾角约10°～15°，由北向南逐渐变深；总体趋势为北高南低，此处为井田内煤层埋藏较深段； DF1-DF3断层之间，煤层总体为背斜形态。倾角15°～20°，北部较陡，南部较缓，煤层埋藏总体呈西高东低，北高南低的趋势，最浅处位于北部的背斜轴顶部（底板标高约850m），最深处位于井田东南部的DF3断层南段（底板标高约300m）左右；DF3以东至东部煤层露头，煤层倾角较陡，倾角40°左右，煤层总体呈东高西低、北高南低的形态，埋藏最浅处位于井田东北部边沿煤层露头处（底板标高约1000m），最深处位于井田中南部DF3断层南段附近（底板标高约150m）。
井田内发育一些次级断层，呈NW向展布，断层落差多小于50m，该断层使煤层连续性变差，顶板破碎，给矿井开采工作面布置及回采均带来一定困难。
4瓦斯赋存变化规律
区内10个钻孔采取各煤层瓦斯样34件，五煤层在孔深602.13～892.00m取样范围内，实测煤层瓦斯含量0～0.37ml/g，平均0.11 ml/g；瓦斯成分CH4为0.07～14.03%，平均5.01%。五煤层4601、4602孔附近和东部煤层露头附近为二氧化碳～氮气带，其余大部区域为氮气带（见表1）。
五煤层瓦斯含量及成分与煤层埋藏深度有一定规律，瓦斯含量及成分中的甲烷在下部煤层有所增加，水平方向上同一煤层瓦斯含量在深部、向斜轴部也有所增大；瓦斯含量有随煤层埋深增加而增高的趋势。甲烷含量总的变化趋势是随煤层埋深的增大而升高。
断层性质不同，其对煤层瓦斯运移、扩散的影响程度亦不同。DF1、DF2、DF3断层等落差较大，煤层对接盘为砂岩、石灰岩，断层附近岩层破碎，裂隙发育，相对而言，有利于煤层瓦斯逸散，故断层附近瓦斯含量明显降低，瓦斯风化带也急剧变宽并弯向深部。
5结语
综上所述，丁家梁井田矿区五煤层全区可采、厚度变化基本属稳定型，煤层以厚煤层为主，局部为薄、中厚煤层。受丁家梁背斜和丁家梁店其影响，井田东部丁家梁背斜轴部煤层埋藏较浅，向东到丁家梁店向斜轴部煤层埋藏逐步加深，向斜轴部煤层埋藏最深，从向斜轴部向东至井田边界，煤层逐渐抬起直到露头；区内影响最大的断层为DF3断层，将各主要可采煤层切割成两块，对生产部署影响较大，DF1断层以西，煤层走向北东东，倾角约10o～15o，由北向南逐渐变深，DF3以东至东部煤层露头，倾角40°左右；五煤层瓦斯含量及成分与煤层埋藏深度有一定规律，与其他关系不大。