盂县恒泰皇后煤矿地质特征探析

刘 燕

(1.太原理工大学矿业工程学院，山西太原 030024;2.山西金瓯土地矿产咨询服务有限公司，山西太原 030001)

为全面贯彻落实晋政发［2008］23号文《山西省人民政府关于加快推进煤矿企业兼并重组的实施意见》及晋政发［2009］10号文《山西省人民政府关于进一步加快推进煤矿企业兼并重组整合有关问题的通知》精神，根据2009年10月1日晋煤重组办发［2009］52号文《关于阳泉市营、盂县、郊区、平定县煤矿企业兼并重组整合方案(部分)的批复》，山西煤炭运销集团盂县恒泰皇后煤业有限公司整合后属单独保留煤矿。山西省国土资源厅于2012年10月15日对其颁发C1400002009121220046149号《采矿许可证》，批准开采8号～15号煤层，开采方式为地下开采，生产规模90万 t/年，井田面积 3.028 4 km2，开采深度为979.97 m ～779.97 m标高，有效期限自2012年10月15日至2027年10月15日。

1 矿井概况

该煤矿位于盂县城南东163°刘家村附近，距盂县县城约12 km。井田地形属黄土剥蚀低山地貌，地表经长期风化侵蚀，黄土冲沟纵横交错，冲沟间黄土梁峁断续分布，总体地势为西高东低，地形最高点位于井田西北山梁上，海拔为1 110.00 m，地形最低点位于井田东部招山河北部的沟谷低洼处，高程约为975.00 m，最大相对高差达135.00 m。井田属海河流域滹沱河水系温河支流，区内沟谷发育，无地表积水，中南部有一西南转东向的苗家庄季节河。

2 井田地质

盂县恒泰皇后煤矿位于沁水煤田北东部，属沁水块坳盂县坳缘翘起带，井田大面积为黄土覆盖，基岩出露较少。

2.1 地层

井田内发育的地层有:奥陶系中统峰峰组、石炭系中统本溪组、石炭系上统太原组，二叠系下统山西组、下石盒子组，二叠系上统上石盒子组及第四系，由下至上简述如下:

奥陶系中统峰峰沟组(O2s):本组为煤系基底，井田内地表无出露。岩石为浅灰色厚层石灰岩，致密、坚硬、质纯、性脆，灰岩中有方解石脉穿插，夹有泥质及铁质。

石炭系中统本溪组(C2b):本组平行不整合于奥陶系地层之上，井田内地表无出露。由灰黑色泥岩、砂质泥岩、灰色石灰岩和细砂岩组成，底部有一层窝状山西式铁矿，此层之上有一层灰白色G层铝土页岩。常夹有一层薄煤层(煤线)，均不可采。

石炭系上统太原组(C3t):本组与本溪组为连续沉积，为一套海陆交互相沉积建造，岩性主要由黑色泥岩、砂质泥岩、细砂岩、石灰岩及煤层组成，井田地表有零星出露。本组有石灰岩3层～4层，与砂岩、泥岩及煤层有规律的交替出现，构成明显的海侵海退岩序。其中K2灰岩中夹有两层泥岩，而将灰岩三分。含煤7层，为井田内主要含煤地层之一。

二叠系下统山西组(P1s):本组连续沉积于太原组之上，为内陆相沉积建造，为井田内含煤地层之一，以下部灰色细～中粗粒砂岩(K7)底面为山西组与太原组的分界线。主要由灰色砂岩、灰黑色砂质泥岩、细砂岩、煤层组成，该组在井田内局部被剥蚀，地表有零星出露，含煤3层～5层，均不可采。

二叠系下统下石盒子组(P1x):整合于山西组地层之上，该组地层井田北东部大部分被风化剥蚀，西南部保留较完整，局部有出露。依岩性可分为下段(P1x1)、上段(P1x2)两段。

二叠系上统上石盒子组(P2s):本组主要由灰黄、灰白、紫红色、杂色砂岩、泥岩组成。井田内大部分地层被剥蚀。

第四系中上更新统(Q2+3):井田内大面积分布，呈不整合覆盖于基岩之上，厚度0 m～10 m，由浅黄色黄土、粉质粘土、粉质砂土组成，黄土中垂直节理发育，孔隙度大，底部含钙质结核。

第四系全新统(Q4):为现代河床沉积物，分布于冲沟之中，主要为松散卵砾砂沉积物。一般厚度0 m～5 m。

2.2 构造

井田位于沁水复向斜北部边缘，太行隆起之西翼，沁水块坳盂县坳缘翘起带上，区域地层总体走向近东西向，向南倾的单斜地层，大型断裂较少，宽缓次级褶曲较发育。

根据钻孔控制和井下巷道揭露情况，井田总体呈次一级宽缓褶曲构造。背斜轴位于井田刘家村北部，向斜轴位于井田南边部，轴向北东东向，本井田位于背斜轴与向斜轴之间，整体呈一向南倾斜的单斜构造。地层倾角5°～10°。另外，该区发现了6个陷落柱。井田内断层不发育，地层产状变化不大，地质构造不影响采区的合理划分，故井田内地质构造复杂程度为简单类型。

2.3 岩浆岩

井田内没有岩浆岩出露。

3 主要含煤地层

盂县恒泰皇后井田内主要含煤地层为太原组及山西组。太原组是一套典型的海陆交互相含煤岩系，为本井田主要含煤地层之一，含7层煤，11号，12号煤层不可采，8号，9上号，9下号，15号煤层为主要可采煤层，13号煤层为零星可采煤层。其中8号煤层俗称“四尺煤”，井田的北东边部剥蚀，结构简单，无夹矸，为稳定可采煤层，顶板为砂质泥岩，底板为砂质泥岩、泥岩，为批采煤层。9上煤层含夹矸0层～1层，为稳定可采煤层，顶板为砂质泥岩，底板为砂质泥岩，为批采现采煤层。9下号煤层夹矸0层～1层，为稳定可采煤层，顶板为砂质泥岩，底板为泥岩，为批采未采煤层。15号煤层位于太原组底部，为全区稳定可采煤层，结构较简单，含夹矸0层～3层，煤层顶板为灰岩或泥岩，底板为砂质泥岩，为批采未采煤层。

山西组与下伏太原组连续沉积，底部为细～中粗粒砂岩(K7)，成分主要为石英、长石、岩屑，有少量的云母，磨圆度中等，分选较好，孔隙式、接触式胶结，胶结物多为泥质，有少量钙质。发育交错层理，波状层理及水平层理;属于三角洲平原上的分道河流沉积，层位较稳定，是本组的主要标志层。山西组含1号，3号，4号，5号煤层，均为不稳定不可采煤层。

4 可采煤层煤质

8号，9号，15号煤层颜色为黑～灰黑色，具金刚和似金刚光泽，具梯形棱角状断口，有一定韧性，硬度3～4，条带状、线状结构，块状或层状构造。宏观煤岩类型，以半亮型煤为主，少量为光亮型和暗淡型煤，煤岩组分以亮煤为主，夹有镜煤条带和少量暗煤。15号煤层含黄铁矿结核。

显微煤岩组分及类型:各可采煤层显微组分以有机组分为主，镜质组以均质镜体和基质镜体为主，结构镜质体少见。半镜质体多于团块体。丝质组和半丝质组数量大体相同。半丝质组中有结构半丝质体和粗粒体、丝质体的碎屑体和结构丝质。矿物质含量不多，并以料土为主，黄铁矿次之，料土为层状，透镜状分布于有机质中，黄铁矿为粒状或结核状，其他成分很少。

根据井田内各煤层的煤质特征、物理、化学性质，据GB/T 15224.1-2004煤炭质量分类标准划分，8号煤层属低灰～中灰、低硫、特高热值之贫煤;9上号煤层属特低灰～低灰、低～中硫、特高热值之贫煤;9下号煤层属低灰～高灰、低硫～中高硫、中热值～特高热值之贫煤;15号煤层属低灰～中灰、中硫～中高硫、特高热值之贫煤。经洗选后可作为动力用煤或化工用煤，亦可作为民用燃料。

［1］刘丽艳.山西省沁水煤田盂县山西煤炭运销集团盂县恒泰皇后煤业有限公司煤炭资源储量核实报告［R］.2011.

［2］山西省地层表编写组.华北地区区域地层表，山西分册(一)［M］.北京:地质出版社，1979:78-95.

［3］沈永和，张铁林.山西省地质矿产资源［R］.太原:山西省地质勘查局，1986.

［4］冯 明.构造地质学［M］.北京:地质出版社，2007.

［5］袁见齐，朱上庆，翟峪生，等.矿床学［M］.北京:地质出版社，1985.

［6］李守义，叶松青.矿产勘查学［M］.北京:地质出版社，2008:8.