煤層沖刷

發育在成煤時期的古河流，對泥炭層或煤系沉積的沖蝕作用，又稱煤層沖刷。根據河流發育時期的早晚，沖蝕作用可分為同生沖蝕和後生沖蝕兩種。

基本介紹

• 中文名：煤層沖刷
• 外文名：washout of coal seam
• 學科：煤地質學

概述

煤層在形成過程中或形成之後，因河流、海洋等流水的沖蝕或冰川的刨蝕，遭到的局部或全部的破壞。煤層被全部沖刷掉的地帶稱為“無煤帶”。煤層沖刷分為兩類：①同生沖刷(亦稱“層內沖刷”)，沖刷作用是在泥炭層被上覆沉積物覆蓋之前進行的，沖蝕的面積和深度都比較小；有時泥炭層在被覆蓋之前，泥炭沼澤遭受海水侵入並形成灰岩頂板。由於海水反覆的沖蝕．使泥炭層及轉變成的煤層頂面凸凹不平，而上覆的灰岩頂板底面相應地凹凸不平，這種頂板俗稱“蛤蟆頂”，見於山東、山西某些煤田。②後生沖刷，沖刷作用發生在泥炭層被上覆沉積物覆蓋之後，可以是在煤系沉積過程中或在煤系形成之後發生的，其中以後一種情況沖蝕的面積和切割一深度較大。沖刷帶附近的煤光澤變暗，灰分、水分增加，煤二層受到一定程度的破壞。煤層的沖刷給地質勘探和開採工作·j帶來很大困難，因此在勘探及礦井地質工作中，要儘可能查≮明煤層沖刷的類型、範圍、大小及其特點和規律，並圈出無煤區。

煤層沖刷帶預測

對於生產煤礦來說，煤層厚度變化是影響煤礦生產的重要地質問題。其成因主要有兩種，其一是由於構造活動造成的，如褶曲不同部位煤層厚度的變化，斷層上下盤煤厚的異別等。對這種煤厚變化的研究一般均結合對構造的研究進行。已有一定的研究經驗和成果；另外一種煤厚變化則是沉積或後期沖刷造成的，對這類煤層變化的研究，還處於探索階段。

本文借鑑美國學者J．C．Pe勱等提出的用於煤礦生產的沉積模式的基本思想，將古沉積環境分析與現代河流侵蝕規律相結合，在研究煤層頂板沉積特徵的基礎上恢復煤層頂板沉積格架和古水道系統，結合鑽孔和採掘生產中揭露的煤層沖刷現象、沖刷帶形態、沖刷深度的變化特點及與主河道的形態關係進行詳細研究，並根據濟寧二號煤層礦的實際資料，提出了該區沖刷帶的預測模式。

煤層沖刷的判別

煤層(泥炭層)遭受河流沖刷，沖刷部位被非煤岩體所替代，是一種常見的地質現象。雖然煤層沖刷與地質構造並無必然的聯繫，但是有時易與某些地質構造相混淆，因此，列入本章進行討論，重點在於識別煤層沖刷現象的存在，確定其範圍與展布趨勢。這對於煤礦正常生產仍然是十分必要的。

煤層沖刷帶的地質特徵

煤層沖刷是一個沖刷一沉積的過程，即河流將煤層(泥炭層)沖蝕並攜帶走，隨之而來地發生非煤物質的沉積。因此沉積及沉積物所反映的特徵便是煤層沖刷帶的地質特徵。

1．岩性特徵 煤層或與其頂板，甚至底板中出現的沖刷岩體主要是各種沉積相的砂岩或砂礫岩，其中以河流相占重要地位。一旦遇有此類現象，應觀察其岩性，描述其層理、層頂底面特徵，定向排列特徵，以確定古河流水流方向及強度．，進而判斷沖刷帶的大小和展布方向。

2．岩相特徵 煤層遭受沖刷主要反映在突然的岩相變化(相變)，即沼澤相岩突然局部性地發育了河流相；或只是水動力條件的突然變化。沖刷帶即河流所發育的部位，在平面上大都呈帶狀，有一定的寬度與深度，可以反映當時河流發育的時間(原生或是後生)、規模與強度(下切深度)。

3．界面特徵 沖刷帶與煤層之間的沖刷面大多數較平，也有呈犬牙錯狀(剖面上)，

並且界面上沒有摩擦產生的痕跡，即擦痕，這是與斷層面的區別之一。

4．煤質特徵 近沖蝕部位的煤層，煤質往往變得疏鬆，光澤較為暗淡，灰分也略有增高。

沖刷帶與小構造的關係

煤層沖刷與層問褶曲的關係

古河流沖刷了局部的煤層，而代之以砂岩、砂礫岩，這樣就在比較軟的煤層及其頂、底板岩層中形成一條剛性的條帶。在構造變動過程中，使煤層及其頂、底板沿著沖刷帶發生揉皺，形成層間褶曲，嚴重時則造成構造破壞帶。其特徵是。寬度大，垂直位移小J構造帶中煤層及岩石揉皺破碎嚴重，滑痕明顯，破碎岩石往往沿煤層的自然分層插入煤中，呈鋸齒狀，煤層厚度變化大。這是由於岩石在滑動過程中，岩性比較軟弱的煤層及其頂、底板發生塑性變形的結果，表明此構造非為斷裂所致。

煤層沖蝕破壞與構造斷失的關係

煤層沖蝕帶中的砂岩條帶附近，可以是斷裂構造發育的場所，但是，當斷層與較硬岩石(即砂岩帶)斜交時，它對斷裂的發展又起著一定的限制作用。有時，在岩層滑動的影響下，可使沖刷接觸面上出現滑痕現象，特別是在沖刷深度大於煤厚的情況下，就可能會將沖刷帶誤判為斷層構造。

煤礦並下對煤層的沖蝕破壞與構造斷失的判別

在煤系地層中沖積相岩層較多的礦井，對煤層的沖蝕破壞與斷層破壞的判別上，容易發生錯誤。根據現場經驗i煤礦井下判別煤層的沖蝕破壞與構造斷失的標誌。