概念
指在一定地質時間內,形成的具有成因聯繫且連續沉積的一套含煤岩系。
1、一定要在一套岩層系統中含有煤層;
2、主要由沉積岩組成,在地殼運動劇烈的地區,可能含有火山岩和火山碎屑岩;
3、含有大量的植物化石。
煤系的組成
煤層
1.煤層的結構——煤層包含煤分層和岩石夾層,不含夾石層的稱為簡單結構煤層;反之,含有夾石層的則稱為複雜結構煤層。
煤層夾矸的物質來源,主要取決於泥炭沼澤所處的沉積環境。
煤層的結構對採煤方法、採掘機械的選擇和原煤質量等,都有一定影響。當煤層中含有較厚夾矸時,可實行煤分層的分采;當煤層結構複雜而難以分采時,夾石將摻入煤中,使原煤質量降低。
因此在煤田地質勘探階段,就應查明煤層結構,並作出原煤質量的初步評價。
2.煤層的厚度——煤層頂、底板岩層之間的垂直距離。
總厚度:是煤層頂、底板之間各煤分層和夾石層厚度的總和;
有益厚度:指煤層頂、底板之間各煤分層厚度的總和;
可采厚度 :指在現代經濟技條件下適於開採的煤層厚度。
最低可采厚度:按照國家目前有關技術政策,依據煤種、產狀、開採方式和不同地區的資源條件所規定的可采厚度的下限標準(影響因素:煤種、產狀、開採方式、資源條件) 。
3. 煤層厚度分類
按厚度分:
0.3-0.5m 極薄煤層 0.5-1.3m 薄煤層
1.3-3.5m 中厚煤層 3.5-8.0m 厚煤層
>8m 巨厚煤層
按傾角分 :
<5° 近水平煤層
5- 25° 緩傾斜煤層
25-45° 傾斜煤層
>25° 急傾斜煤層
按穩定性分:
穩定煤層:均>可采厚度,煤層厚度變化有一定規律性;
較穩定煤層:煤厚有相當變化,大多可采,局部不可才;
不穩定煤層:煤厚變化大,分岔、尖滅、增厚、變薄時有出現;
極不穩定煤層:常呈透鏡狀、斷續分布、僅局部可采。
煤層厚度及其變化是影響煤礦開採的主要地質因素之一。煤層厚度不同,採煤方法亦不同。
煤層發生分岔、變薄、尖滅等厚度變化,則直接影響煤炭儲量平衡和煤礦正常生產 。
煤層頂、底板
頂板:位於煤層上方一定距離的岩層。頂板分為三種:
1)偽頂:直接覆於煤層之上的薄岩層,多為炭質頁岩、泥岩,一般厚幾厘米到幾十厘米,極易垮落。
2)直接頂:位於偽頂之上,多為粉砂岩、泥岩,厚約1-2m,採煤回柱後能自行垮落。
3)老頂:位於直接頂之上,多為砂岩、石灰岩,厚度較大,強度也大,採煤後長時期不易自行垮落,只發生沉降。
底板:位於煤層下方一定距離的岩層。分為兩種:
1)直接底:直接伏於煤層之下的岩層,多見炭質泥岩,常幾十厘米厚。
2)老底:位於直接底之下,多為粉砂岩、砂岩,厚度較大。
煤系中的標誌層
煤系中一些岩性特殊、易於識別、層位穩定或分布規律明顯的岩層,可作為尋找、對比煤層的標誌層。例如:石灰岩、礫岩、鋁土岩、岩性顏色特殊的砂岩等 。
煤系的類型
煤系在地殼以沉降運動為主的振盪過程中形成的。由於振盪運動的性質與幅度不同,以及地理環境和範圍的差異性,至使煤系的特點各不相同。
近海型煤系
是在濱海平原或瀉湖,海灣以及淺海所成。由於地殼的小型振盪運動,時為淺海、時為陸地,發育廣闊的沼澤。
主要特點:
1) 分布面積一般較廣;
2) 岩性、岩相均比較簡單;
3) 標誌層較多, 旋迴結構非常清楚,對比較易;
4) 煤層厚度較為穩定,但多數為薄—中厚煤層;
5) 煤層一般含硫量較高;
6) 含有大量的植物化石和海生動物化石;
如:華北的石炭系煤系;華南二疊系煤系等。
內陸型煤系
位於陸地上的內陸盆地、山間盆地及山前盆地。在沉積過程中未曾發生海水侵入,煤系全部由陸相沉積物組成。
主要特點:
1)煤系厚度一般較大,分布面積一般較小,岩性、岩相變化也大,煤層不易對比;
2)煤層厚度大,層數多,厚度變化大,分岔、尖滅時有出現;
3)煤繫結構複雜,含硫較低;
4)岩石成分複雜,富含大量的植物化石和淡水動物化石;
5)在地殼運動強烈的地方,煤系中可出現火山岩及火山碎屑岩。