测井曲线在潘一矿13―1煤层识别构造煤中的应用

摘 要：为预测未揭露区煤体结构，根据钻孔测井曲线信息，结合视电阻率电位曲线与伽马伽马曲线对煤层内不同结构分层物性差异所反映的形态特征，通过对煤层内部的各分层之间的比较、煤层与邻近钻孔中同一煤层的比较和煤层与钻孔内的上、下煤层之间进行比较绘制出煤层结构柱状图。又以矿井煤层底板等高线图作为底图绘制构造煤平面分布图，判识煤层内部的构造煤分布。

关键词：构造煤；测井曲线；伽马伽马曲线

1 研究区概况

2 判识原理

在煤田勘探常用的四条测井曲线中，对构造煤和非构造煤物性差异反映比较明显的是视电阻率电位曲线（DLW）与伽玛伽玛曲线（HGG）[4]。由于构造煤的大孔和中孔比非构造煤发育[5-6]，使构造煤的含水性增强，导致构造煤层位的视电阻率电位曲线幅值相对减小；而同时构造煤的密度一般比非构造煤的小，易于松垮，所以又导致构造煤的伽玛伽玛曲线的幅值相对增大；判识构造煤就主要依据这两条曲线变化。如果某煤层或煤层中的某一分层的这两条曲线的这种变化特征较明显，即视电阻率电位曲线幅值相对减小，伽玛伽玛曲线的幅值相对增大，就可以判定为构造煤，如果这两条曲线没有如此对应的变化，则属正常结构煤。

本文依据测井曲线的形态特征区分出三种结构的煤（如图1）：Ⅰ――正常结构煤；Ⅱ――过渡性结构煤；Ⅲ――构造煤。

其次，在此基础上再观察曲线的局部变化。例如视电阻率电位曲线及伽玛伽玛曲线幅值的减少或增大都是相对的，只有通过对比才能识别。本文通过对煤层内部的各分层之间的比较、煤层与邻近钻孔中同一煤层的比较和煤层与本钻孔内的上、下煤层之间进行比较。发现待解释煤层及其各个分层的曲线形态特征及幅值变化大小，从而判识煤体结构，如图3～图4所示。

3 判识结果

3.1 构造煤在剖面上发育特征

如图5所示，构造煤发育厚度占煤层总厚的40%～60%之间的钻孔有34%。其间除了两端的构造煤极不发育钻孔和全孔为构造煤的钻孔外，其他分布的比例基本以0.5为中心呈正态分布。这也近一步说明，在研究区内约一半的地区发育构造煤厚度都占到总煤层厚的50%左右。

百分比/%

厚度/m

通过统计分析，全区没有构造煤发育的钻孔仅8个，占总钻孔数的6%，而且这些钻孔都是零星分布，连不成片。全层为构造煤的钻孔有22个，占钻孔总数的16%，并且这些钻孔多分布在中部采区和中东部采区。而发育的构造煤（III类煤）占煤层总厚30%以上的有100个钻孔，占所有钻孔的70%。以上分析揭示，整个潘一井田13-1煤中都发育有构造煤，而且发育构造煤的厚度占煤层总厚的比例较大。

3.2 在平面上构造煤发育特征

为了解构造煤在煤层底板等高线图上的分布，研究其规律性，以及与井田内部的褶曲、断裂的相互关系，实现指导矿井安全生产，本文根据所收集的钻孔资料及测井曲线解释，绘制了构造煤发育程度平面分布图（见图9）。按照煤层构造煤发育程度划分出构造煤极发育区、构造煤中等发育区、构造煤欠发育区三种类型，以煤层内部的构造煤分层累计厚度与非构造煤（过渡煤及正常煤）累计厚度的比例划分出三种类型，以显示构造煤的发育程度：

1） 构造煤极发育区――该区域内煤层全部属构造煤，或者煤层中的构造煤分层累计厚度占煤层总厚大于60%；

2） 构造煤中等发育区――该区域内煤层中的构造煤分层累计厚度占煤层总厚的30%～60%之间； 3） 构造煤欠发育区――该区域内煤层中未见构造煤，煤层全部属正常煤，或者煤层中的构造煤分层累计厚度小于30%。

另外， 在构造煤发育程度平面分布图中， 除了煤层露头和井田边界外， 在井田内部也有几块空白， 这主要是由于这一地区没有钻孔控制， 或者本文所搜集的钻孔资料里没有测井曲线资料。因此，在井田内的空白， 属于没有构造煤判识依据的区域。

图9 潘一井田构造煤发育分布图

在井田的东部采区（F5断层以东，III勘探线以西）：构造煤在这一区域内极为发育，这与本区复杂的构造有关系。在本区浅部，有F2和F3断层，及其它小断层错综复杂，相互挫断，这就使得本区浅部构造煤极其发育。只有在-450 m水平，有一小条带，其构造煤厚度发育较薄，均低于全煤层厚度的30%。在本区-530 m水平以下，小构造逐渐减少，构造煤由极发育，转变为中等发育。

4 结论

本文揭示了井田内13-1煤层的构造煤较为发育，其厚度占煤层总厚的比重较大。 在剖面图上， 13-1煤层内构造煤多分层发育，多为一到两个分层，最多为四个分层；且构造煤多发育在煤层的顶部和底部。在平面上，构造煤发育主要受断裂、褶曲等构造影响，在断层附近及井田东部的构造转折部位构造煤较为发育，且厚度较大。根据构造煤厚度占煤层厚度的比例划分出构造煤极发育区，构造煤中等发育区和构造煤欠发育区，给煤矿开采及防治煤与瓦斯突出工作提供一定的指导意义。