[發明專利]基于第四系松散地層亞分層沉積組合結構模型的劃分方法

有效

• 申請號: 201310202935.3
• 申請日: 2013-05-28
• 公開（公告）號: CN103247223A
• 公開（公告）日: 2013-08-14
• 發明（設計）人: 張文泉;張貴彬;張紅日;盛園園;郭煒;趙凱
• 申請（專利權）人: 山東科技大學
• 主分類號: G09B25/06
• 分類號: G09B25/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種基于第四系松散地層亞分層沉積組合結構模型的劃分方法，屬于采礦及地質勘探領域。

背景技術

目前對于被松散層覆蓋礦區淺部煤層開采的安全性，關鍵取決于第四系底部含水層的富水情況。按照國家的相關規定，為保障礦井的安全開采，必須留設合理高度的安全煤巖柱，而所留設的安全煤巖柱呆滯了大量的煤炭資源。由于第四系地層沉積的復雜性和不均性，目前絕大多數礦井對于第四系松散層底部地層的沉積組合結構、巖性特征及劃分方法研究甚少，無法準確的界定或探明對煤層開采造成突水(涌砂)威脅的主要含水層及其富水情況，從而導致大量礦井留設安全煤巖柱尺寸不合理，呆滯了更多的煤炭資源或為礦井的安全生產帶來了隱患，因此需要一種基于第四系松散地層亞分層沉積組合結構模型的劃分方法，用于被松散層覆蓋礦區淺部煤層開采的教學和研究，以保證開采的安全性和在保證安全的情況下盡大程度的進行煤礦資源的開發，盡可能的減少呆滯的煤礦資源。

發明內容

為了解決上述問題中的不足之處，本發明提供了一種基于第四系松散地層亞分層沉積組合結構模型的劃分方法。

本發明所采用的技術方案為：一種基于第四系松散地層亞分層沉積組合結構模型的劃分方法，劃分步驟如下：

(1)、根據鉆孔資料，確定自第四系下部松散層頂界面以下各地層的巖性、厚度及空間組合沉積結構特征；

(2)、根據步驟第四系下部地層的沉積特征，繪制出第四系下部松散地層的組合沉積空間分布圖；

(3)按照地層巖性劃分原則，對所繪制的空間分布圖的地層進行整合；

整合的具體實施步驟如為：

地層巖性原則是指根據地層巖性特征將相鄰且巖性相似的地層劃分為同一層，將相鄰但巖性不同的地層劃歸為不同層；地層巖性分為砂土類和粘土類地層，其中砂土類地層主要包括砂礫層、粗砂層、中砂層、粉砂層及粘土質砂/礫層等以砂/砂質為主的地層，粘土類地層主要包括粘土層、砂/礫質粘土層等以粘土為主的地層；

將第四系下部地層劃分為粘土類地層與砂土類地層相間沉積的組合結構；

(4)在上述步驟(3)的基礎上，再進行地層厚度原則劃分，按地層厚度從薄到厚的順序依次劃分，具體劃分原則如下：

A、厚度小于0.50m的地層，不滿足單獨分層，厚度及巖性忽略不計；

B、對于厚度在0.50～1.50m范圍內的地層，若該地層厚度與其上、下相鄰地層的厚度之和的比值小于或等于1/10，則該地層與上、下相鄰地層劃歸為同一層；若該地層厚度與其上、下相鄰地層的厚度之和的比值為1/10～1/4，則該地層厚度及巖性忽略不計；若該地層厚度與其上、下相鄰地層的厚度之和的比值大于1/4，則該地層宜單獨分層；

C、厚度在1.50～2.50m范圍內的地層，若該地層厚度與其上、下相鄰地層的厚度之和的比值小于或等于1/10，則該地層與上、下相鄰地層劃歸為同一層；若該地層厚度與其上、下相鄰地層的厚度之和的比值為1/10～1/6，則該地層厚度及巖性忽略不計；若該地層厚度與其上、下相鄰地層的厚度之和的比值大于1/6，則該地層宜單獨分層；

D、對于厚度大于2.5m的地層，可單獨分層；

按照地層厚度劃分原則，對所繪制的空間分布圖的地層進行整合；按地層厚度從薄到厚的順序依次劃分；

(5)得出第四系下部松散地層各亞分層劃分結果，對第四系松散地層各亞分層進行命名；

命名方法為：砂土類地層稱為亞含水分層(簡稱亞含)，粘土類地層稱為亞隔水分層(簡稱亞隔)；自上而下依次分別亞1含水分層、亞1隔水分層、亞2含水分層、亞2隔水分層等，按次序依次命名；

(6)建立出第四系下部松散地層亞分層沉積組合結構模型。

本發明實施簡便易行，簡化了原有第四系松散地層復雜的沉積結構。可更為直觀的反映第四系亞分層的巖性、厚度及其空間分布特征。

本發明歸類劃分了第四系地層的組合結構，為進一步研究第四系亞分層的結構特征提供了良好基礎。

本發明可根據具體劃分結果，準確的界定出構成礦井涌水(砂)威脅的隱患含水層。為正確分析第四系松散層下部亞分層沉積組合結構特征及其阻水阻砂性能提供了基礎，使后續的研究工作更具有針對性。

本發明不僅為被松散層覆蓋礦區淺部煤層開采安全煤巖柱的合理留設提供了參考依據，而且回收了大量的呆滯煤炭資源，顯著提高了礦井的社會經濟效益，為礦井的安全生產提供了保障。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步詳細的說明。