某井田煤层赋存特征及煤质特征分析

李 霞

（山西省地质勘查局二一一地质队，山西忻州034000）

某井田煤层赋存特征及煤质特征分析

李 霞*

（山西省地质勘查局二一一地质队，山西忻州034000）

井田位于宁武煤田宁武轩岗矿区中东部。井田内2、5号煤层为全稳定可采煤层，6号煤层为不稳定局部可采煤层。井田内，2号煤为中灰—高灰、特低硫—中硫分、中磷、低热值—高热值气煤，可做为动力用煤，炼焦配煤，亦可用于交通运输及一般工业锅炉用煤及火力发电；5号煤为低灰—中灰、低硫—高硫分、低热值—高热值煤，煤类以气煤为主，局部为1/2中粘煤，主要用于动力用煤、交通运输及一般工业锅炉用煤及火力发电；6号煤为低灰—高灰、中硫分—中高硫分、低热值—高热值气煤，主要用于动力用煤、交通运输及一般工业锅炉用煤及火力发电。

稳定可采煤层；动力用煤；煤质特征

大同煤矿集团同朔同盈煤业有限公司井田位于宁武煤田宁武轩岗矿区中东部，本井田为2009年以同煤集团为主体兼并重组原山西原平河底煤矿有限公司、原平市恒安煤矿、山西原平盈丰煤矿及山西原平后湾煤业有限公司4个煤矿企业整合为的大同煤矿集团同朔同盈煤业有限公司。该井田位于原平市城区337°方向直距35km处，原平市段家堡乡西梁村、老底沟村、白鸠川与暖套村之间，行政区划隶属于原平市段家堡乡管辖。井田南北长3.775km,东西宽2.232km,井田面积为5.4663km2。该矿距大运公路6km，距北同蒲铁路轩岗火车站直距15km，运距25km，原平至官地县乡公路从井田南部通过，交通较为方便。

1 井田地层及构造

1.1 地层

井田东部基岩出露良好，出露地层为二叠系下统下石盒子组，石炭系上统山西组、太原组及第四系中、上更新统。据钻孔揭露资料，井田内地层由老至新为奥陶系中统上马家沟组，石炭系中统本溪组，上统太原组、山西组，二叠系下统下石盒子组，上统上石盒子组及第四系中、上更新统地层。

1.2 构造

本矿区地处山西中台隆起之中北部，吕梁断窿之北东部，宁静断陷盆地之北东端，宁武复向斜的东翼。受区域构造的影响，井田构造总体以褶曲为主，地层倾角7°～14°，发育3条正断层。具体如下：

①褶曲：井田内发育有宽缓的褶曲构造。共发育有向斜、背斜各一条。

暖套向斜：分布于井田中南部，走向上呈弧形，向斜轴被F1断层截为东西两段，西段为隐伏褶皱。向斜轴总体走向为NE向，东段长约1600m，西段长约750m。两翼地层倾角3°～5°，为一对称向斜。

暖套背斜：分布于井田南西部，为隐伏褶皱，走向NW向，长度约1100m，两翼地层倾角3°～5°，为一对称背斜。

②断层：F1正断层：贯穿井田南北，走向NE，倾向NW，倾角50°～60°，落差5～50m,井田中部由井巷控制的断层落差为20m,井田北东部由井巷控制的断层落差为50m。

F2正断层：位于井田南西部，为F1的伴生断层，走向近NE，倾向NW，倾角70°左右，落差1～10m，由井下巷道控制。

F3正断层：位于井田中部，为F1的伴生断层，走向NE，倾向NW，倾角60°～70°左右，落差0～15m，由井下巷道控制。

井田内未发现有陷落柱及岩浆岩侵入，井田构造简单。

2 煤层赋存特征

井田内主要含煤地层为石炭系上统太原组（C3t），共含煤5层，自上而下编号为2、3、4、5、6号。其中2、5号煤层为全稳定可采煤层，6号煤层为不稳定局部可采煤层，其余煤层均为不可采煤层，煤层总厚12.74m，地层总厚103.97m，含煤系数12.30%。可采煤层特征特征如下：

2号煤层：位于太原组顶部，煤厚0～5.30m,平均2.97m，自北向南由东向西煤层厚度有变薄的趋势。结构简单，不含或含1层夹矸（ZK801见夹矸1层，厚0.12m）。直接顶板为砂质泥岩，老顶为K2粗砂岩，底板为砂岩，为全区稳定可采煤层。煤层局部尖灭（ZK702），局部断失（ZK301），ZK1101、ZK1102为空巷。赋存标高：1370～1610m，埋深：0～217m。

5号煤层：位于太原组中下部，上距2号煤层40.64～72.74m，平均57.97m，距K1砂岩顶20～25m左右。煤层厚度0.33～11.05m，平均6.38m,自北向南由东向西煤层厚度有变薄的趋势。煤层结构简单，含0～3层夹矸，夹矸单层厚度0.17～1.21m，直接顶为砂质泥岩，老顶为砂岩，直接底为泥岩，ZK301因断层影响，煤层厚度0.33m，5号煤层为全区稳定可采煤层。赋存标高：1300～1550m，埋深：0～272m。

6号煤层：位于太原组下部，上距5号煤层6.86～24.48m，平均15.85m，下距K1砂岩底平均29.4m。煤层厚度0～6.73m，平均2.57m，煤层结构复杂，含0～4层夹矸，夹矸单层厚度0.27～0.78m，顶板为中粗砂岩，底板为泥岩，ZK702尖灭,ZK703断失。6号煤层为不稳定局部可采煤层。赋存标高：1290～1525m，埋深：95～292m。

3 煤质特征

3.1 物理性质

2号煤呈黑色，沥青光泽，少数玻璃光泽，节理及内生裂隙不发育，均一状—条带状结构。5号煤层呈黑—深黑色，玻璃—金属光泽，断口呈参差状，条带状结构，层状构造。6号煤层呈黑—深黑色，玻璃—金属光泽，断口呈参差状，条带状结构，层状构造。2号煤的视密度为1.46t/m3,5号煤的视密度为1.44t/m3，6号煤的视密度为1.46t/m3。

3.2 煤岩特征

宏观煤岩组分：2号煤层以暗煤、亮煤为主，5号煤层以亮煤、暗煤为主，其次为镜煤，丝炭少见。宏观煤岩类型：2号煤以半暗、暗淡型煤为主，夹有少量半亮型煤，5号煤以半亮、半暗型煤为主，其次为暗淡型煤。

煤的显微煤岩组分以有机组分为主，无机组分次之。有机组分以镜质组(或半镜质组)和丝质组(或半丝质组)为主，稳定组次之。其中镜质组主要由镜质体、均匀基质体、条带镜质体组成，丝质组主要由丝质体、丝质基质体、基质体、均匀基质体组成，稳定组主要由小孢子体、角质体组成。

煤中无机组分由粘土矿物、黄铁矿、方解石等组成。粘土矿物呈分散状、条带状、小团状分布于煤中。黄铁矿呈微粒状、莓球状、块状或充填状产出，并有交代胞壁现象；方解石以充填状、细脉状产出。

3.3 化学性质

2号煤层为中灰—高灰、特低硫—中硫分、中磷、低热值—高热值之气煤（QM 43）。

5号煤层为低灰—中灰、低硫分—中硫分、低热值—高热值煤，煤类以气煤为主(QM 34)，局部为1/2中粘煤（1/2ZN 33）。

6号煤层为低灰—高灰、中低硫—高硫分、低热值—高热值之气煤(QM 44)。

3.4 煤的工艺性能及可选性

①煤灰熔融性：井田内2号煤层DT：1210℃～＞1500℃，ST：＞1500℃；5号煤层DT：1390℃～＞1500℃，ST：＞1500℃；5号煤层DT：1384℃～＞1500℃，ST：＞1500℃。

②原煤热稳定性：井田内2号煤层TS+6：95.75，TS-6：1.89，TS-3：2.36；5号煤层TS+6：95.75，TS-6：1.89，TS-3：2.36。

③原煤可磨性：井田内2号煤层HGI：57，5号煤层HGI：56。

④煤的可选性：根据GB/T16417～1996煤炭可选性评定标准，当2号煤层精煤灰分为10%时，扣除沉矸后的δ±0.1含量为17.9%，可选性等级为“中等可选”。当2号煤层精煤灰分为12.6%时，扣除低密度后的δ± 0.1含量为10.5%，可选性等级亦为“中等可选”。当5号煤层精煤灰分为8.9%时，扣除沉矸后的δ±0.1含量为2.8%，可选性等级为“易选”。当5号煤层精煤灰分为9.3%时，扣除低密度后的δ±0.1含量为19.0%，可选性等级为“中等可选”。

4 结语

本井田内主要含煤地层为石炭系上统太原组（C3t），共含煤5层，自上而下编号为2、3、4、5、6号。其中2、5号煤层为赋存区稳定大部可采煤层，6号煤层为不稳定局部可采煤层，其余煤层均为不可采煤层。2号煤为中灰—高灰、特低硫—中硫分、中磷、低热值—高热值气煤；原煤按有害元素含量分类为中磷分、低氯、一级含砷煤。可做为动力用煤，炼焦配煤，亦可用于交通运输及一般工业锅炉用煤及火力发电；5号煤为低灰—中灰、低硫—高硫分、低热值—高热值煤，煤类以气煤为主，局部为1/2中粘煤；原煤按有害元素分类为低磷分、特低氯、一级含砷煤。主要用于动力用煤、交通运输及一般工业锅炉用煤及火力发电；6号煤为低灰—高灰、中硫分—中高硫分、低热值—高热值气煤。原煤按有害元素分类为低磷分、特低氯、一级含砷煤。主要用于动力用煤、交通运输及一般工业锅炉用煤及火力发电。

[1]胡耀光，郭见君，等.山西省宁武煤田原平市大同煤矿集团同朔同盈煤业有限公司煤炭资源储量核实报告[R].忻州:山西省地质勘查局211地质队,2010.

[2]秦建强,杨占盈.彬长矿区北部煤层赋存特征[J].陕西煤炭, 2010（4）：4-5.

P618.11

A

1004-5716(2015)06-0123-03

2014-06-12

李霞（1982-），女（汉族），山东宁津人，工程师，现从事地质技术工作。