一种用水体变化曲线测定煤层状态的方法技术

本发明专利技术属于煤地质勘探技术领域，涉及一种煤层形成的水体变化曲线绘制方法，先对不同宏观煤岩组分或夹矸岩性进行编号，再确定绘制煤层形成水体变化曲线的比例尺，按照各分层统计的厚度从下往上绘制地层剖面或者煤层柱状剖面；然后绘制煤层形成的水体变化曲线，按照煤层形成水体曲线特征，寻找突变点并进行标注，结合煤层形成水体变化过程对煤层形成环境进行描述解释；其工艺简单，操作方便，丰富了多层煤或含有多种类型夹矸的煤层形成时水体变化分析曲线的绘制思路与方法，能更准确的恢复和分析各类煤层形成的沉积环境。

【技术实现步骤摘要】

： 本专利技术属于煤地质勘探
，涉及， 特别是一种煤层(原始泥炭)堆积时沼泽内水体变化曲线恢复的方法。
技术介绍
： 成煤理论研究历史悠久，主要包括水进成煤或水退成煤，无论水进成煤还是水退 成煤，泥炭沼泽(成煤环境)在发育过程中的水体并不是固定不变的，煤层垂向上的变化也 反映了成煤环境(泥炭沼泽)水体变化。煤在宏观上划分出四种煤岩组分，这四种组分代表 着不同阶段的泥炭沼泽沉积环境，这也说明了泥炭在堆积过程中水体可能出现一定的变 化，这种变化直接影响到了煤质及后期煤的工业利用，因此，煤层形成水体变化研究则成为 煤地质学研究重点(Tasch，1960)。 目前，已煤层形成的水体变化曲线研究方法以Tasch(1960)建议到国际煤岩学委 员会(ICCP)的煤层剖面图解法最为常用，其基本原理是:煤中不同煤岩类型是由于泥炭沼 泽沉降和水深变化结果。因此，Tasch将煤岩类型和岩层按其形成水深由浅入深划分为:丝 煤、镜煤、亮煤、暗煤、炭质泥炭和泥岩共计六种简单类型，根据不同煤岩类型所代表的水 深，结合构造沉降等思路绘制煤层形成的水体曲线，Tasch提出的煤层形成曲线方法仅仅适 用于单层煤或含有较薄泥岩的煤层，而对于多层煤或含有多种类型夹矸(如石灰岩、砂岩、 泥页岩等)煤层的水体变化曲线制作则没有进行详细的考虑；同时，Tasch在考虑煤层形成 曲线绘制时，认为煤层形成是个连续水体变化过程，没有考虑到区域上构造作用的造成的 事件界面，而实际地质工作中，经常发现煤层中存在着地质事件，这些事件可能造成煤中夹 矸多种多样或者煤岩组分突变，因此，这种类型煤层形成曲线则需要进一步提出方法进行 绘制。 煤层水体变化的形成曲线研究是煤地质学领域中关于古泥炭沼泽研究的基础，因 为泥炭沼泽的发育与盆地古水体变化和构造沉降密切相关。一般说来，不同类型泥炭沼泽 发育过程可以划分为低位泥炭沼泽、中位泥炭沼泽到高位泥炭沼泽三个阶段，不同阶段形 成的宏观煤岩岩组分差异很大，因此，寻求，通过煤 的宏观煤岩组分分析研究泥炭沼泽类型进一步确定古泥炭沼泽水位变化，进而为煤质和工 业利用等研究提供一定依据。
技术实现思路
： 本专利技术的目的在于克服现有技术存在的缺点，寻求设计提供一种单层煤、多层煤 或含有不同类型夹矸的煤层水体变化曲线绘制方法。 为了实现上述目的，本专利技术的绘制煤层形成水体变化曲线的具体步骤为： (1)、宏观煤岩组分和夹矸岩性的识别，在井下或者钻孔中对煤岩组分和夹矸岩性 进行肉眼观察，确定同一煤层自下而上宏观煤岩组分类型或夹矸种类，同时测量并记录不 同组分的分层厚度； (2)、对不同宏观煤岩组分或夹矸岩性进行编号，按照不同水深形成不同煤岩类型 和夹矸岩性特点，从形成于水浅的组分开始编号，形成于水体越深的宏观煤岩组分或夹矸， 其编号的数值越大，根据煤中常出现的夹矸类型结合煤地质基础，确定10种岩石或煤岩组 分编号，其中编号1-10分别代表黏土岩或古土壤、中粗砂岩、丝煤、镜煤、亮煤、暗煤、油页 岩、炭质泥页岩或粉砂岩、灰岩、页岩或无机沉积； (3)、确定绘制煤层形成水体变化曲线的比例尺，按照各分层统计的厚度从下往上 绘制地层剖面或者煤层柱状剖面； (4)、绘制煤层形成的水体变化曲线，编号1-10代表水体逐渐变深过程，并绘制水 体变化曲线的： a、单层内曲线的起始点和终止点的绘制：先确定本层(第一层)起始点，如果上分 层(第二层）比本层(第一层)水浅，从本层(第一层)底线开始绘制；如果上分层(第二层）比 本层(第一层)水深，则从本层(第一层)顶线画起;再确定本层(第一层)终止点，如果上分层 的上部层(第三层）比上分层(第二层)水深，则绘至上分层(第二层）的顶线；如果上分层的 上部层(第三层)比第二层(第二层)水浅，则绘至上分层(第二层）的底线； b、层与层之间的曲线绘制：相邻层之间会出现岩性或煤岩类型的跨越或突变，绘 制曲线使按照下列原则绘制： ①如果下分层比本层水体深，且岩性或煤岩类型（编号）呈现突变，绘制下分层和 本层水体曲线时采用均变的思想； ②如果下分层比本层水体浅，且岩性或煤岩类型（编号）呈现突变，在绘制本层和 下分层水体变化曲线时，下分层应该从顶线绘制到其底线，然后直线突变绘制到本层顶线 (本层比上分层水体浅)或底线(本层比上分层水体深）； ③如果下分层比本层水浅，且岩性或煤岩类型呈现渐变，绘制出两种类型曲线，第 一种类型是水体连续变深的过程，；第二种类型为缓慢变深过程中，层位出现变浅层位，则 由变浅层顶线直线划到变深层位顶线，然后呈现缓慢变深过程； (5)、按照煤层形成水体曲线特征，寻找突变点（主要是水平线），并进行标注，结合 煤层形成水体变化过程对煤层形成环境进行描述解释，完成水体变化曲线的绘制。 本专利技术结合煤层形成水体变化过程对煤层形成环境进行描述解释时，主要关键词 是:变浅、变深，构造沉降变深，其中变浅主要代表泥炭沼泽水体缓慢被淤浅，变深代表长时 间的泥炭沼泽相对缓慢的沉降造成水体逐渐加深过程，构造沉降变深代表构造事件，即泥 炭沼泽短时间内发生相对构造沉降从而造成水体突发变深事件。 本专利技术与现有技术相比，其工艺简单，操作方便，丰富了多层煤或含有多种类型夹 矸(如石灰岩、砂岩、泥页岩等)的煤层形成时水体变化分析曲线的绘制思路与方法；同时考 虑到泥炭沼泽发育过程中发生的区域构造事件，在垂向地层中的表现形式及曲线绘制方 法，能更加准确的恢复和分析各类煤层形成的沉积环境。【附图说明】： 图1为本专利技术的工作原理示意框图。 图2为本专利技术所述不同类型煤岩的水体变化曲线绘制图，其中实线为确定曲线，虚 线需要根据上部层确定，为不确定曲线;A为缓慢变浅过程，B为突然变深缓慢变浅过程，C为 缓慢变深过程，D为缓慢变深、缓慢变浅、突然变深过程。 图3为本专利技术实施例2某矿区井下主采煤层及其夹矸和顶板岩层剖面水体变化曲 线。【具体实施方式】： 下面通过实例并结合附图对本专利技术作进一步说明。 实施例1:本实施例的绘制煤层形成水体变化曲线的具体步骤为： (1)、宏观煤岩组分和夹矸岩性的识别，在井下或者钻孔中对煤岩组分和夹矸岩性 进行肉眼观察，确定同一煤层自下而上宏观煤岩组分类型或夹矸种类，同时测量并记录不 同组分的分层厚度； (2)、对不同宏观煤岩组分或夹矸岩性进行编号，按照不同水深形成不同煤岩类型 和夹矸岩性特点，从形成于水浅的组分开始编号，形成于水体越深的宏观煤岩组分或夹矸， 其编号的数值越大，根据煤中常出现的夹矸类型结合煤地质基础，确定10种岩石或煤岩组 分编号，其中编号1-10分别代表黏土岩或古土壤、中粗砂岩、丝煤、镜煤、亮煤、暗煤、油页 岩、炭质泥页岩或粉砂岩、灰岩、页岩或无机沉积； (3)、确定绘制煤层形成水体变化曲线的比例尺，按照各分层统计的厚度从下往上 绘制地层剖面或者煤层柱状剖面； (4)、绘制煤层形成的水体变化曲线，编号1-10代表水体逐渐变深过程，并绘制水 体变化曲线的： a、单层内曲线的起始点和终止点的绘制：先确定本层(第一层)起始点，如果上分 层(第二层）比本层(第一层)水浅，从本层(第一层)底线开始绘制；如果上分层(第二层）比 本层(第一层)水深，则从本层(第一层)顶线画起;再确定本层(第一层)终止点，如果上本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种煤层形成的水体变化曲线绘制方法，其特征在于具体步骤为：(1)、宏观煤岩组分和夹矸岩性的识别，在井下或者钻孔中对煤岩组分和夹矸岩性进行肉眼观察，确定同一煤层自下而上宏观煤岩组分类型或夹矸种类，同时测量并记录不同组分的分层厚度；(2)、对不同宏观煤岩组分或夹矸岩性进行编号，按照不同水深形成不同煤岩类型和夹矸岩性特点，从形成于水浅的组分开始编号，形成于水体越深的宏观煤岩组分或夹矸，其编号的数值越大，根据煤中常出现的夹矸类型结合煤地质基础，确定10种岩石或煤岩组分编号，其中编号1‑10分别代表黏土岩或古土壤、中粗砂岩、丝煤、镜煤、亮煤、暗煤、油页岩、炭质泥页岩或粉砂岩、灰岩、页岩或无机沉积；(3)、确定绘制煤层形成水体变化曲线的比例尺，按照各分层统计的厚度从下往上绘制地层剖面或者煤层柱状剖面；(4)、绘制煤层形成的水体变化曲线：a、单层内曲线的起始点和终止点的绘制：先确定本层起始点，如果上分层比本层水浅，从本层底线开始绘制；如果上分层比本层水深，则从本层顶线画起；再确定本层终止点，如果上分层的上部层比上分层水深，则绘至上分层的顶线；如果上分层的上部层比第二层水浅，则绘至上分层的底线；b、层与层之间的曲线绘制：相邻层之间会出现岩性或煤岩类型的跨越或突变，绘制曲线使按照下列原则绘制：①如果下分层比本层水体深，且岩性或煤岩类型呈现突变，绘制下分层和本层水体曲线时采用均变的思想；②如果下分层比本层水体浅，且岩性或煤岩类型呈现突变，在绘制本层和下分层水体变化曲线时，下分层应该从顶线绘制到其底线，然后直线突变绘制到本层顶线或底线；③如果下分层比本层水浅，且岩性或煤岩类型呈现渐变，绘制出两种类型曲线，第一种类型是水体连续变深的过程，；第二种类型为缓慢变深过程中，层位出现变浅层位，则由变浅层顶线直线划到变深层位顶线，然后呈现缓慢变深过程；(5)、按照煤层形成水体曲线特征，寻找水平线上的突变点，并进行标注，结合煤层形成水体变化过程对煤层形成环境进行描述解释，完成水体变化曲线的绘制。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吕大炜，刘海燕，王东东，李增学，王绪冰，赵鲁阳，勇鹏林，杨庆，
申请(专利权)人：山东科技大学，
类型：发明
国别省市：山东;37