福建省大田县大田矿区华溪井田煤矿地质特征

王青华

（福建省核工业二九五大队，福建 龙岩 364200）

1 概述

研究区大田县地处福建省中部，是矿产资源大县，矿山点多面广，是三明钢铁厂主要原料供给地，素有“闽中宝库”之称，已勘查发现拥有45 种矿种，其中，煤炭、铁矿、石灰石、铅锌矿为大田县的优势矿产。

2 区域地质背景

大田县大田矿区华溪井田位于闽西南拗陷带的大田-龙岩拗陷北段，大地构造位置欧亚大陆东南缘的华南大陆东部，华—长塔复式背斜北段的西翼，濒临西太平洋，地质历史早期是华夏古陆的重要组成部分[1]。如图1 所示。

2.1 区域地层

井田出露及钻孔揭露的地层由老至新有石炭系下统林地组（C1l），一套灰色千枚岩和石英砾岩互层；二叠系下统栖霞组（P1q）一套岩性主要为灰岩，上部见有硅质灰岩，灰岩中含较多不规则状燧石结核[2]；文笔山组（P1w）岩性以泥质岩为主，次为粉砂岩和细砂岩，水平层理发育，泥质岩见有双园海百合茎、戟贝化石以及菱铁矿质结核；童子岩组（P1t）为一套泥岩和砂岩互层，以泥岩为主；上统翠屏山组（P2cp）岩性呈浅灰—灰白色，中厚—厚层状，硅、泥质胶结，坚硬，地貌常呈陡壁；泥质岩水平层理发育，含有大羽羊齿、栉羊齿等植物化石；泥质岩、细粉砂岩风化后常呈灰白、浅红及紫红等杂色，并含较多星散状或团块状菱铁质鲕粒[3]。各地层层序、厚度、接触关系见华溪井田地层表（见表1）。

图1 井田矿区矿区区域位置图

2.2 区域构造

区内褶皱较发育。主要褶皱为太华－长塔复式背斜，其两翼次级褶曲发育，常见倒转现象，个别转折端呈尖棱状延伸数十米。如大田煤矿区上京井田表现更为特征等。

区内断裂也较发育，断面走向主要为北西、和北东，半隐伏和隐伏缓断层为区域断裂之特点，对煤系影响较大，如童子岩组之上和翠屏山组常发生，区域常称F2或F1，断面倾角一般在15°～25°左右，且有波状起伏现象；深部童子岩组与文笔山组也较常见，区域常称F3或F0。同时与褶皱相伴生，近于平行的高角度断层，亦可破坏含煤地层的连续性，常作为划分井田的边界。

表1 华溪井田地层表

2.3 区域岩浆岩

区域内主要为中酸性-酸性侵入岩，主要岩性为黑云母花岗岩和斑岩类，大多呈岩基、岩株、岩脉产出，对煤系地层保存有一定的破坏作用。

2.4 区域地质矿产

本区位于浦城—龙岩铁硫多金属矿成矿带南部东侧，成矿地质条件较好，区内矿产资源较丰富。区内有多处铁、硫多金属矿、高岭土、石灰石矿床（点）和10 多个无烟煤矿产地。

3 煤岩地质特征

3.1 煤岩特征和煤的物理性质

本区三层可采煤层为钢灰-灰黑色，半亮型-光亮型，似金属光泽的无烟煤，参差状和贝壳状断口[4]；以条带状块煤和粉粒状块煤为主，局部因挤压，呈鳞片状、粉状。煤层结构以简单为主，局部较复杂[5-7]。小体重1.69g/cm3-2.12g/cm3，平均1.87g/cm3。各煤层煤岩特征如下：

16 号煤层：钢灰-灰黑色，以条带状块煤和粉粒状块煤为主，夹极少量的条带状结构煤，节理裂隙发育，似金属光泽，参差状断口，属半亮-光亮型无烟煤。

19 煤层：钢灰-灰黑色，以条带状块煤和粉粒状块煤为主，局部块状构造，似金属光泽，贝壳状断口，属半亮-光亮型无烟煤。

33 煤层：钢灰-灰黑色，以条带状块煤和粉粒状块煤为主，似金属光泽，贝壳状断口，属半亮-光亮型无烟煤。

3.2 煤质特征及工业用途

煤的化学性质和工艺性能通过煤心煤样的工业分析、元素分析和发热量测定项目加以综合了解。根据《煤、泥炭地质勘查规范》要求，对研究区井田煤层取样分析。其中16 号煤样有3 件，19 号煤样有2 件，33 号煤样有5 件，各煤层工业分析一览表见表2：煤质煤质特征综合成果表。

依据 《GB-T 15224.1 2004 煤炭质量分级 第1部分灰份》《GB/T 15224.22004 煤炭质量分级第2部分硫份》《GB/T 15224.3 2004 煤炭质量分级第3部分发热量》《GB/T 20475.1 2006 煤中有害元素含量分级第1 部分磷》，由表2 可以得出区内三层可采煤层属富灰分-高灰分、低硫-特低硫、低磷-高磷、中等发热量、低熔灰分-高熔灰分的无烟煤。

3.3 煤的工业用途

根据本区的煤质特征，适用做动力用煤和民用燃料，对火力发电、工业锅炉、民用燃料等亦适用，在使用中应注意排渣方式的选择。

4 矿床地质评价

整体为一倾向南西西的单斜构造。矿区构造以断裂为主。经过普终工作，含煤地层主要为童子岩组第一段（P1t）和童子岩组第三段（P1t3）。童子岩组第一段（P1t1）总厚度约265m，含可采煤层1 层，编号33 号，为较稳定大部可采煤层，童子岩组第三段（P1t3），总厚度大于172m，含可采煤层2 层，编号16、19 号，19 号煤层为较稳定大部可采煤层，16 号煤层为不稳定局部可采煤层。煤质属富灰分-高灰分、低硫-特低硫、低磷-高磷、中等发热量、低熔-高熔灰分的无烟煤。

表2 煤质特征测试综合成果表

5 结论

1）井田含煤地层的构造形态为一倾向南西西的单斜构造，地层走向总体为北北西—南南东，倾向南西西，沿走向和倾向上发育一对宽缓的背向斜构造。

2）本区含煤地层为二叠系下统童子岩组第一、三段，为海陆交互相含煤沉积。

3）童子岩组第一段、第二段和第三段，井田可采煤层为三层。16、19、33 号煤层均为较稳定（第二型）大部可采煤层，16 号煤层为不稳定（第三型）局部可采煤层。

4）井田16、19、33 号煤层属富灰分—高灰分、低硫-特低硫、低磷-高磷、中等发热量的无烟煤。灰熔点（ST）多数接近或大于1200℃，属低熔—高熔灰分，可作为动力用煤。