忻州市煤炭赋存特征及其研究意义

李鹏然 忻州市煤田地质勘探队

忻州市煤炭赋存特征及其研究意义

李鹏然 忻州市煤田地质勘探队

根据地质勘探资料和多年的工作经验，对忻州市含煤地层、地质构造、主要可采煤层及其分布特征进行了综合分析和研究，对忻州市煤炭资源的开发利用起到积极的指导作用。

忻州市；煤炭赋存特征；煤矿建设；应用

Xinzhou city; Coal occurrence characteristics; Coal mine construction; application.

概述

随着煤矿企业兼并重组工作的进行，建设集团化、标准化、现代化的矿井是当前煤矿兼并重组的主要任务，由于煤炭资源的赋存条件直接制约着矿井的建设规模，所以在矿井建设初期就有必要弄清楚煤层地质构造及其赋存情况。

忻州市煤炭资源主要赋存于宁武、河东两大煤田及五台、繁峙两个煤产地，分布在宁武、原平、静乐、神池、保德、河曲、偏关、五台、繁峙9个县市。宁武煤田整个区域内主要由两个向斜和一个背斜构成，因受吕梁径向构造控制，石炭二叠系与侏罗系含煤地层并存，煤种以气煤、肥煤及1/3焦煤为主；河东煤田主要由一个单斜构造构成，石炭系太原组为主要含煤地层，煤种以气煤、长焰煤为主；五台煤产地主要由两个独立的向斜构成，石炭系太原组和二叠系山西组为主要含为地层，煤种以气煤为主；繁峙煤产地主要有泥炭和褐煤两个煤种，含碳量低，都是变质程度最低的煤。

1 宁武煤田

在忻州市境内，宁武煤田北起宁武县的阳方口镇，南至静乐县的赤泥窊，分布在宁武县全境、神池县东南、原平市西北山区、静乐县中北部，煤田呈南北走向，宁武煤田受区内压性断裂和横向断裂的影响，形成以汾河、恢河为轴，贯穿于宁武－静乐的边坡底宽的向斜构造，向斜轴NE30°～40°，两翼陡峻，其倾角由北至南逐渐变大，其变化范围5°～70°，向斜轴部倾角变缓，宁武煤田又因受吕梁径向构造控制，石炭、二叠系与侏罗系含煤地层并存，以石炭、二叠纪含煤岩系为主，煤炭储量丰富；侏罗纪煤层分布在宁（武）—静（乐）向斜的轴部。宁武煤田煤种以气煤、肥煤、1/ 3焦煤为主。

1.1 主要含煤地层

宁武煤田区内主要含煤地层为古生代石炭系上统太原组和二叠系下统山西组以及中生代侏罗系中统大同组。在石炭系中统本溪组和二叠系下统下石盒子组底部也有煤层分布，一般呈线状赋存，皆不稳定也不可采。太原组和山西组含煤地层共含煤6层，从上至下编号为1～6号，其中1号赋存于山西组，2～6号赋存于太原组。2、5号煤层为全区稳定可采煤层，3、6号煤层为局部可采煤层，其他煤层为零星可采或不可采煤层。侏罗系中统大同组主要含2、3号可采煤层。

1.2 构造

宁武煤田整个区域内主要由两个向斜和一个背斜构成，呈平行斜列展布，三个褶曲构造为宁武—静乐向斜，盘道梁—化北屯向斜，春景洼—马仑背斜。

（1）褶皱

宁静向斜是区内规模较大的褶皱构造，轴向呈NNE—SSW向展布，轴两端仰起与盆地形态相吻合。南北长60多公里，东西宽30公里左右。两翼地层相对倾斜，其北西翼地层倾向SE，倾角15°～70°；南东翼地层倾向NW，倾角16°～68°，两翼边部因受断裂构造影响，地层倾角突然变陡。总之呈一两翼较为对称的开阔向斜构造。伴随主向斜构造，亦有小规模的开阔的短轴褶皱构造及波状起伏现象。

（2）断层

宁武煤田内断层十分发育，尤其是轩岗矿区及其周边地区是断裂构造、陷落柱密集发育的地区。纵观全煤田，有两种类型：其一是与煤盆地构造一致的逆掩断层；其二是与煤盆地构造一致的北东向的正断层。正断层呈现出相间排列的地堑和地垒构造。断层的断距多在几米到750m之间，延展长度有的达数十公里。大致可以分为三级：

Ⅰ级断裂构造的断距在数百米以上，延展长度达数十公里，主要有：西马坊逆断层、马尾沟逆断层、摩天岭逆断层、东寨－春景洼逆断层。另一组正断层几乎都是纵向或走向正断层。主要有：河西正断层、杜家村正断层。

Ⅱ级断裂构造的断层断距一般为数十米，延展长度为十余公里，其数量比Ⅰ级断裂构造的断层更多，各矿区（井田）都有，如轩岗的罗林山、后口、姬家山、长梁沟断层等就属于这一级断层。

Ⅲ级断裂构造的断距一般在二十米以下，延展长度小，再次一级的伴生小断层鳞次栉比，严重地影响着煤田开发和煤层开采。

2 河东煤田

河东煤田位于山西省西部的黄河东岸，忻州市的偏关、河曲、保德三县煤田属河东煤田北段的北部，煤田呈南北走向，单斜构造，在河曲沙坪一带煤层埋藏较浅，宜小露天矿开采。属石炭、二叠纪含煤岩系，河东煤田煤的种类以低变质程度的长焰煤和气煤为主，浮煤的挥发份一般都在37%以上，南北差异不大。但北部河曲、偏关一带煤的黏结指数一般都小于35，以长焰煤为主，南部保德境内煤的黏结指数一般都大于35，多数属气煤类。

2.1 含煤地层

境内煤系地层为石炭系上统太原组（C 3t）和二叠系下统山西组（P 1s）。

太原组含6～8层煤，由上而下编号为9、10、11、12、13、14、15、16号煤层，其中11号、13号煤层为本煤田稳定可采煤层，10、12号煤层为局部可采煤层，其余为不可采煤层或零星可采煤层。山西组含煤4～5层，其中8号煤层为稳定可采煤层，其他煤层均为不可采煤层。

2.2 构造

河东煤田北部位于吕梁背斜西翼，走向近南北或北东，倾向西或北西的单斜构造，倾角一般为5°～10°之间，局部发育宽缓的褶曲，断层稀少，构造简单。

2.3 主要可采煤层

区内赋存7、8、9、10、11、12、13、14、15号9层煤层，其中8、11、13号煤层为本区稳定可采煤层，其余为局部可采煤层或不可采煤层。

8 号煤层位于山西组中下部，厚度2.61～4.28m，平均厚3.44m，煤层结构简单，含夹矸0～2层，顶板岩性为砂质泥岩，平均厚度4.60m，底板岩性为砂质泥岩，平均厚度3. 38m。11号煤层位于太原组中部，上距8号煤层平均33m，厚度1.60～2.20m，平均厚1. 80m，煤层结构简单，不含夹矸。顶板岩性为砂质泥岩，平均厚度为4.45m，底板岩性为泥岩，平均厚度1.85m。13号煤层位于太原组中下部，上距11号煤层6.5m，煤层厚度5.40～19.50m，平均厚度15.54m，结构较复杂，含夹矸3～5层，夹矸最大厚度0.60m。顶板岩性为泥岩，平均厚度2.40m，底板岩性为砂质泥岩，平均厚度2.80m。

3 五台煤产地

五台煤产地位于五台县境内，主要分布在五台县的天和与白家庄两个乡镇。含煤面积约19.12km2，占全县总面积的0.67%。区内主要煤种为气煤，少数为1/3焦煤和肥煤。气煤主要用作动力用煤，如一般工业锅炉用煤及火力发电用煤，亦可作为炼焦配煤和民用煤。焦煤和肥煤主要用于炼焦。

3.1 主要含煤地层

主要含煤地层为石炭系上统太原组(C3t)及二叠系下统山西组(P1s)。

山西组含煤8层，由上向下依次为1、2上、2下、3、4、5、6、6下号。其中5、6号煤层为矿田内富煤区稳定可采煤层， 4号煤层为矿田内富煤区局部可采煤层；其余煤层均为不可采煤层。太原组共含煤8层，由上向下依次为7、7下、8、9、 10、11上、11下、12号。其中9、10、12号煤层均为矿田内富煤区稳定可采煤层；其余煤层均为不可采煤层。

3.2 构造

五台煤产地位于西天和-娑婆寺复式向斜的西南端，轴向NE～SW向，两翼地层产状较为平缓，地层倾角一般为6°～15°。区内所见断层多为小断层，断距小，一般5～15m左右，往往是上层煤断到下一层煤上，对煤层开采不至于造成大的困难,走向延伸长度50～140m，断层走向多为北东向延伸，倾向东南、北西者居多，倾角一般48°～70°，断层性质均为正断层。

3.3 主要可采煤层

煤田内主要可采煤层有6层，即山西组的4、5和6号煤层及太原组9、10、12号煤层。

4 繁峙煤产地

繁峙煤产地位于繁峙县境内，范围是下茹越以北、后河以东的一小块预测含煤区。有泥炭和褐煤两个煤种，含碳量低，都是变质程度最低的煤,煤质差，也没有开采记载。

5 结论

从忻州市煤炭资源分布特征来看，宁武煤田含煤构造相对复杂，在原平轩岗、段家堡、神池县断层发育，而且宁静向斜的两翼煤层倾角由北至南变化较大，由缓斜煤层渐变为急倾斜煤层，在进行机械化开采时，应综合考虑地质构造，一般选择中小型开采规模和合适的开采方法；在向斜轴部地质构造简单，产状平缓，适合大中型机械化开采；河东煤田构造简单，主要由一个单斜构造构成，而且煤层倾角小，煤层厚度大，适合大规模机械化开采，建设大型矿井。五台煤产地由于开采年代久远，形成采空区面积较大，而且煤层埋藏较浅，所以适宜露天开采。繁峙煤产地由于煤质原因，适于建设煤化工项目。

[1]211队.山西省宁武煤田宁武县化北屯煤矿矿区详查地质报告.1986年

[2]忻州市煤炭资源发展与研究.忻州市煤炭工业局.2003年

[3]忻州煤炭产业可持续发展.山西人民出版社.2009年

[4]山西省区域地质志.地质出版社.1989年

According to the geological exploration materials and years of experience, the xinzhou city coal-bearing strata, geological structure, main recognize baselevel cycle and distribution characteristics in the comprehensive analysis and research on the development and utilization of coal resources xinzhou city will

exert positive guidance.

10.3969/j.issn.1001-8972.2011.11.100

李鹏然，女，汉族，1968年3月出生，河北吴桥人，工程师，现为忻州市煤田地质勘探队地质公司经理。