某井田煤層賦存特征及煤質(zhì)特征分析

李 霞

（山西省地質(zhì)勘查局二一一地質(zhì)隊(duì)，山西忻州034000）

某井田煤層賦存特征及煤質(zhì)特征分析

李 霞*

（山西省地質(zhì)勘查局二一一地質(zhì)隊(duì)，山西忻州034000）

井田位于寧武煤田寧武軒崗礦區(qū)中東部。井田內(nèi)2、5號(hào)煤層為全穩(wěn)定可采煤層，6號(hào)煤層為不穩(wěn)定局部可采煤層。井田內(nèi)，2號(hào)煤為中灰—高灰、特低硫—中硫分、中磷、低熱值—高熱值氣煤，可做為動(dòng)力用煤，煉焦配煤，亦可用于交通運(yùn)輸及一般工業(yè)鍋爐用煤及火力發(fā)電；5號(hào)煤為低灰—中灰、低硫—高硫分、低熱值—高熱值煤，煤類以氣煤為主，局部為1/2中粘煤，主要用于動(dòng)力用煤、交通運(yùn)輸及一般工業(yè)鍋爐用煤及火力發(fā)電；6號(hào)煤為低灰—高灰、中硫分—中高硫分、低熱值—高熱值氣煤，主要用于動(dòng)力用煤、交通運(yùn)輸及一般工業(yè)鍋爐用煤及火力發(fā)電。

穩(wěn)定可采煤層；動(dòng)力用煤；煤質(zhì)特征

大同煤礦集團(tuán)同朔同盈煤業(yè)有限公司井田位于寧武煤田寧武軒崗礦區(qū)中東部，本井田為2009年以同煤集團(tuán)為主體兼并重組原山西原平河底煤礦有限公司、原平市恒安煤礦、山西原平盈豐煤礦及山西原平后灣煤業(yè)有限公司4個(gè)煤礦企業(yè)整合為的大同煤礦集團(tuán)同朔同盈煤業(yè)有限公司。該井田位于原平市城區(qū)337°方向直距35km處，原平市段家堡鄉(xiāng)西梁村、老底溝村、白鳩川與暖套村之間，行政區(qū)劃隸屬于原平市段家堡鄉(xiāng)管轄。井田南北長(zhǎng)3.775km,東西寬2.232km,井田面積為5.4663km2。該礦距大運(yùn)公路6km，距北同蒲鐵路軒崗火車站直距15km，運(yùn)距25km，原平至官地縣鄉(xiāng)公路從井田南部通過(guò)，交通較為方便。

1 井田地層及構(gòu)造

1.1 地層

井田東部基巖出露良好，出露地層為二疊系下統(tǒng)下石盒子組，石炭系上統(tǒng)山西組、太原組及第四系中、上更新統(tǒng)。據(jù)鉆孔揭露資料，井田內(nèi)地層由老至新為奧陶系中統(tǒng)上馬家溝組，石炭系中統(tǒng)本溪組，上統(tǒng)太原組、山西組，二疊系下統(tǒng)下石盒子組，上統(tǒng)上石盒子組及第四系中、上更新統(tǒng)地層。

1.2 構(gòu)造

本礦區(qū)地處山西中臺(tái)隆起之中北部，呂梁斷窿之北東部，寧?kù)o斷陷盆地之北東端，寧武復(fù)向斜的東翼。受區(qū)域構(gòu)造的影響，井田構(gòu)造總體以褶曲為主，地層傾角7°～14°，發(fā)育3條正斷層。具體如下：

①褶曲：井田內(nèi)發(fā)育有寬緩的褶曲構(gòu)造。共發(fā)育有向斜、背斜各一條。

暖套向斜：分布于井田中南部，走向上呈弧形，向斜軸被F1斷層截為東西兩段，西段為隱伏褶皺。向斜軸總體走向?yàn)镹E向，東段長(zhǎng)約1600m，西段長(zhǎng)約750m。兩翼地層傾角3°～5°，為一對(duì)稱向斜。

暖套背斜：分布于井田南西部，為隱伏褶皺，走向NW向，長(zhǎng)度約1100m，兩翼地層傾角3°～5°，為一對(duì)稱背斜。

②斷層：F1正斷層：貫穿井田南北，走向NE，傾向NW，傾角50°～60°，落差5～50m,井田中部由井巷控制的斷層落差為20m,井田北東部由井巷控制的斷層落差為50m。

F2正斷層：位于井田南西部，為F1的伴生斷層，走向近NE，傾向NW，傾角70°左右，落差1～10m，由井下巷道控制。

F3正斷層：位于井田中部，為F1的伴生斷層，走向NE，傾向NW，傾角60°～70°左右，落差0～15m，由井下巷道控制。

井田內(nèi)未發(fā)現(xiàn)有陷落柱及巖漿巖侵入，井田構(gòu)造簡(jiǎn)單。

2 煤層賦存特征

井田內(nèi)主要含煤地層為石炭系上統(tǒng)太原組（C3t），共含煤5層，自上而下編號(hào)為2、3、4、5、6號(hào)。其中2、5號(hào)煤層為全穩(wěn)定可采煤層，6號(hào)煤層為不穩(wěn)定局部可采煤層，其余煤層均為不可采煤層，煤層總厚12.74m，地層總厚103.97m，含煤系數(shù)12.30%?？刹擅簩犹卣魈卣魅缦拢?/p>

2號(hào)煤層：位于太原組頂部，煤厚0～5.30m,平均2.97m，自北向南由東向西煤層厚度有變薄的趨勢(shì)。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不含或含1層夾矸（ZK801見(jiàn)夾矸1層，厚0.12m）。直接頂板為砂質(zhì)泥巖，老頂為K2粗砂巖，底板為砂巖，為全區(qū)穩(wěn)定可采煤層。煤層局部尖滅（ZK702），局部斷失（ZK301），ZK1101、ZK1102為空巷。賦存標(biāo)高：1370～1610m，埋深：0～217m。

5號(hào)煤層：位于太原組中下部，上距2號(hào)煤層40.64～72.74m，平均57.97m，距K1砂巖頂20～25m左右。煤層厚度0.33～11.05m，平均6.38m,自北向南由東向西煤層厚度有變薄的趨勢(shì)。煤層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，含0～3層夾矸，夾矸單層厚度0.17～1.21m，直接頂為砂質(zhì)泥巖，老頂為砂巖，直接底為泥巖，ZK301因斷層影響，煤層厚度0.33m，5號(hào)煤層為全區(qū)穩(wěn)定可采煤層。賦存標(biāo)高：1300～1550m，埋深：0～272m。

6號(hào)煤層：位于太原組下部，上距5號(hào)煤層6.86～24.48m，平均15.85m，下距K1砂巖底平均29.4m。煤層厚度0～6.73m，平均2.57m，煤層結(jié)構(gòu)復(fù)雜，含0～4層夾矸，夾矸單層厚度0.27～0.78m，頂板為中粗砂巖，底板為泥巖，ZK702尖滅,ZK703斷失。6號(hào)煤層為不穩(wěn)定局部可采煤層。賦存標(biāo)高：1290～1525m，埋深：95～292m。

3 煤質(zhì)特征

3.1 物理性質(zhì)

2號(hào)煤呈黑色，瀝青光澤，少數(shù)玻璃光澤，節(jié)理及內(nèi)生裂隙不發(fā)育，均一狀—條帶狀結(jié)構(gòu)。5號(hào)煤層呈黑—深黑色，玻璃—金屬光澤，斷口呈參差狀，條帶狀結(jié)構(gòu)，層狀構(gòu)造。6號(hào)煤層呈黑—深黑色，玻璃—金屬光澤，斷口呈參差狀，條帶狀結(jié)構(gòu)，層狀構(gòu)造。2號(hào)煤的視密度為1.46t/m3,5號(hào)煤的視密度為1.44t/m3，6號(hào)煤的視密度為1.46t/m3。

3.2 煤巖特征

宏觀煤巖組分：2號(hào)煤層以暗煤、亮煤為主，5號(hào)煤層以亮煤、暗煤為主，其次為鏡煤，絲炭少見(jiàn)。宏觀煤巖類型：2號(hào)煤以半暗、暗淡型煤為主，夾有少量半亮型煤，5號(hào)煤以半亮、半暗型煤為主，其次為暗淡型煤。

煤的顯微煤巖組分以有機(jī)組分為主，無(wú)機(jī)組分次之。有機(jī)組分以鏡質(zhì)組(或半鏡質(zhì)組)和絲質(zhì)組(或半絲質(zhì)組)為主，穩(wěn)定組次之。其中鏡質(zhì)組主要由鏡質(zhì)體、均勻基質(zhì)體、條帶鏡質(zhì)體組成，絲質(zhì)組主要由絲質(zhì)體、絲質(zhì)基質(zhì)體、基質(zhì)體、均勻基質(zhì)體組成，穩(wěn)定組主要由小孢子體、角質(zhì)體組成。

煤中無(wú)機(jī)組分由粘土礦物、黃鐵礦、方解石等組成。粘土礦物呈分散狀、條帶狀、小團(tuán)狀分布于煤中。黃鐵礦呈微粒狀、莓球狀、塊狀或充填狀產(chǎn)出，并有交代胞壁現(xiàn)象；方解石以充填狀、細(xì)脈狀產(chǎn)出。

3.3 化學(xué)性質(zhì)

2號(hào)煤層為中灰—高灰、特低硫—中硫分、中磷、低熱值—高熱值之氣煤（QM 43）。

5號(hào)煤層為低灰—中灰、低硫分—中硫分、低熱值—高熱值煤，煤類以氣煤為主(QM 34)，局部為1/2中粘煤（1/2ZN 33）。

6號(hào)煤層為低灰—高灰、中低硫—高硫分、低熱值—高熱值之氣煤(QM 44)。

3.4 煤的工藝性能及可選性

①煤灰熔融性：井田內(nèi)2號(hào)煤層DT：1210℃～＞1500℃，ST：＞1500℃；5號(hào)煤層DT：1390℃～＞1500℃，ST：＞1500℃；5號(hào)煤層DT：1384℃～＞1500℃，ST：＞1500℃。

②原煤熱穩(wěn)定性：井田內(nèi)2號(hào)煤層TS+6：95.75，TS-6：1.89，TS-3：2.36；5號(hào)煤層TS+6：95.75，TS-6：1.89，TS-3：2.36。

③原煤可磨性：井田內(nèi)2號(hào)煤層HGI：57，5號(hào)煤層HGI：56。

④煤的可選性：根據(jù)GB/T16417～1996煤炭可選性評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)2號(hào)煤層精煤灰分為10%時(shí)，扣除沉矸后的δ±0.1含量為17.9%，可選性等級(jí)為“中等可選”。當(dāng)2號(hào)煤層精煤灰分為12.6%時(shí)，扣除低密度后的δ± 0.1含量為10.5%，可選性等級(jí)亦為“中等可選”。當(dāng)5號(hào)煤層精煤灰分為8.9%時(shí)，扣除沉矸后的δ±0.1含量為2.8%，可選性等級(jí)為“易選”。當(dāng)5號(hào)煤層精煤灰分為9.3%時(shí)，扣除低密度后的δ±0.1含量為19.0%，可選性等級(jí)為“中等可選”。

4 結(jié)語(yǔ)

本井田內(nèi)主要含煤地層為石炭系上統(tǒng)太原組（C3t），共含煤5層，自上而下編號(hào)為2、3、4、5、6號(hào)。其中2、5號(hào)煤層為賦存區(qū)穩(wěn)定大部可采煤層，6號(hào)煤層為不穩(wěn)定局部可采煤層，其余煤層均為不可采煤層。2號(hào)煤為中灰—高灰、特低硫—中硫分、中磷、低熱值—高熱值氣煤；原煤按有害元素含量分類為中磷分、低氯、一級(jí)含砷煤?？勺鰹閯?dòng)力用煤，煉焦配煤，亦可用于交通運(yùn)輸及一般工業(yè)鍋爐用煤及火力發(fā)電；5號(hào)煤為低灰—中灰、低硫—高硫分、低熱值—高熱值煤，煤類以氣煤為主，局部為1/2中粘煤；原煤按有害元素分類為低磷分、特低氯、一級(jí)含砷煤。主要用于動(dòng)力用煤、交通運(yùn)輸及一般工業(yè)鍋爐用煤及火力發(fā)電；6號(hào)煤為低灰—高灰、中硫分—中高硫分、低熱值—高熱值氣煤。原煤按有害元素分類為低磷分、特低氯、一級(jí)含砷煤。主要用于動(dòng)力用煤、交通運(yùn)輸及一般工業(yè)鍋爐用煤及火力發(fā)電。

[1]胡耀光，郭見(jiàn)君，等.山西省寧武煤田原平市大同煤礦集團(tuán)同朔同盈煤業(yè)有限公司煤炭資源儲(chǔ)量核實(shí)報(bào)告[R].忻州:山西省地質(zhì)勘查局211地質(zhì)隊(duì),2010.

[2]秦建強(qiáng),楊占盈.彬長(zhǎng)礦區(qū)北部煤層賦存特征[J].陜西煤炭, 2010（4）：4-5.

P618.11

A

1004-5716(2015)06-0123-03

2014-06-12

李霞（1982-），女（漢族），山東寧津人，工程師，現(xiàn)從事地質(zhì)技術(shù)工作。