C组煤层（精选4篇）
C组煤层 篇1
1概述
鸡西盆地处于黑龙江省东南部, 含鸡西、林口、穆棱、鸡东和密山等市县, 东西长135km, 南北平均宽25km, 面积3375km2。鸡西盆地是沿NEE~NE向展布的中新生代含煤盆地, 在盆地的中部, 有一个向东倾伏的基底隆起, 还有一条近东西向的平麻逆断裂, 把鸡西盆地分成南、北两个坳陷带。在每个坳陷带内都有诸多煤矿分布。鸡西盆地南北两上坳陷均为大型复向斜构造, 在盆地中部, 受平阳~麻山逆断裂和恒山古隆起所控制, 南部边缘地带由敦化~密山断裂所控制, 北部则为侵蚀边界。
2鸡西盆地穆棱组煤层特征
鸡西盆地穆棱组含煤超过20层, 其中含可采或局部可采煤层少于8层。可采煤层累计厚度在1.95~6.01米之间, 多数可采煤层在3米左右。穆棱组煤层以薄层为主, 较少中厚层, 没有厚煤层。这个组的煤层结构也比较简单, 以单一的煤层为主, 复煤层比较少见。
穆棱组煤层主要赋存在穆棱组中部及下部层段, 大致有两个含煤层群。上部含煤层群在鸡东坳陷内, 以滴道至城子河为中心的IA和IB煤层为代表, 向西可西延至麻山区, 向东则不发育。煤层局部可采, 也有可采的连成小片, 局部具有经济意义, 其厚度均不大于1米。在穆棱坳陷内上部, 煤层层群不发育, 而在其下部, 煤层层群则全区发育, 是穆棱组的主要可采含煤层群, 只是含可采煤层数、可采煤层总厚度各区间差别比较大。在鸡东坳陷内, 下部层群以西麻山区煤层发育最好, 而在东海区发育较差, 再向东几乎不含可采煤层。在穆棱坳陷内, 煤层发育情况较好, 可采煤层较多, 是穆棱煤矿的主要开采对象。
3穆棱组可采煤层展布情况
穆棱组可采煤层沿走向上的变化特征:在鸡东坳陷内, 西部麻山区含煤17层, 局部可采煤层8层, 可采煤层累计厚度为4.10米;在二闾地区, 含有4个可采煤层, 累计厚度达到8米;到滴道区, 含煤达到10层, 局部可采煤层3层, 累计厚度2.85米;到城子河区, 含煤达到16层, 局部可采煤层有5层, 累计可采厚度3.58米;到东海区, 则只有一个可采煤层, 厚度不超过1米。在穆棱坳陷内的光义区, 含煤达7层, 可采煤层2层, 总厚接近2米;向东至西, 碱场区含煤20余层, 局部可采煤层达3层, 累计厚度2.88米;穆棱煤矿区, 含煤达16层, 可采煤层7层, 累计最大厚度6.03米, 至解放东区, 含煤10层, 可采有4层, 累计厚度3.36米。
穆棱组可采煤层沿倾斜方向上的变化特征:鸡东坳陷麻山区, 煤层向深部有逐渐变薄的趋势, 在二闾、滴道、城子河、东海等区, 由于深部未被控制, 煤层变化趋势不清楚。在穆棱坳陷区的小金山、碱场区, 经证实向深部煤层均变薄为不可采;到平岗-梨树沟-穆棱矿, 在倾斜方向上长达5-7公里的范围内, 煤层厚度无较大变化, 由于合作区垂直背斜轴部, 煤层厚度在4公里内变化不大, 向东至解放东区, 煤层厚度变化也不是很明显。由于穆棱组煤层层位发育比较稳定, 故所有钻孔只要穿过主要含煤层段, 都可以找到相应的煤层层位。但是可采煤层厚度则表现出此厚彼薄的特点, 延走向和倾斜方向上呈跳跃式的发育, 也就是煤层发育较好~较差~较好~较差, 好的一块可构成一个井田区, 差的部位几乎无开采价值。
4穆棱组煤层富煤带及聚煤中心
同一聚煤盆地的不同地段, 由于沉积环境的差异影响, 在同一组段的含煤岩系其含煤性也不尽相同。富煤带是指煤层发育比较好, 可采煤层累计厚度比较大的地段, 聚煤中心是指在富煤带中聚煤作用最佳的部位。
穆棱组的沉积环境主要为河流、湖泊三角洲和湖泊环境。由古地形的变化作用影响, 使穆棱组的沉积中心向西南方向迁移, 地层厚度变化为东薄、西厚。富煤带也主要存在于西部和南部。在鸡东坳陷区, 富煤带存在于麻山~城子河之间。穆棱坳陷的富煤带, 存在于穆棱矿~解放东之间。西面至林口、光义一带, 因接近于物源区, 故可采煤层较少, 在富煤带中, 以穆棱煤矿~解放东为聚煤中心, 煤层不仅厚度大, 而且相对稳定。
穆棱组的煤层层位虽然稳定, 但其厚度变化比较频繁, 主要是受河流湖泊环境的影响, 因地势低平, 容易形成泛滥平原, 并被沼泽化。在平原内, 由于各地覆水条件的相同。当排水条件较好时, 水分容易排出。或因处于枯水季节, 失去水的来源, 植物不能大量繁殖, 所以泥炭层不发育。由于缺水, 造成已沉积的泥炭层可被氧化或丰氧化, 造成煤层不发育, 或只保存其层位。
穆棱组是河流、湖泊环境沉积的产物, 由于沉积期没有大型湖泊和深水湖泊;似以滨浅湖和较大面积的覆水沼泽比较占优势, 聚煤作用则主要发生在滨湖、湖泊三角洲、河流泛滥平原等地区, 在湖泊淤浅区也可以形成泥炭沼泽。在穆棱组中部从未见无煤区, 可以说明泥炭沼泽环境是广泛发育的, 因为煤层薄且不稳定, 所以说煤层稳定性差。穆棱组的沉积范围在南部西部比较大, 向南可跨越敦密断裂, 向西则可达到林口、柳树河子区域。穆棱组总的沉积规律是煤层延周边发展, 浅部煤层薄, 中间煤层较厚, 向深部有变薄的趋势。
5结论
综上所述, 穆棱组煤层层位发育比较稳定, 穆棱组煤层延周边发展, 浅部煤层薄, 中间煤层较厚, 向深部有变薄的趋势。但是可采煤层厚度则此厚彼薄, 在延走向和倾斜方向上, 呈跳跃式变化。富煤带主要在西部和南部区域。鸡东坳陷区的富煤带处在麻山~城子河之间。穆棱坳陷的富煤带处在穆棱矿~解放东之间, 在富煤带中以穆棱煤矿~解放东为聚煤中心, 煤层厚度不仅较大, 并且煤层厚度相对稳定。
摘要：本文通过对鸡西盆地穆棱组煤层在走向、倾向上可采煤层变化的特征, 以及及富煤带、聚煤中心的分布情况的分析, 简述了鸡西盆地穆棱组煤层聚煤规律。鸡西盆地穆棱组煤层层位发育比较稳定, 但是在可采煤层厚度上则变化较大, 延走向和倾斜方向上, 煤层厚度呈跳跃式的发育。
关键词：鸡西盆地,煤层厚度,聚煤中心,富煤带,聚煤规律
钱家营矿区山西组煤层稳定性分析 篇2
在煤炭勘查中, 煤层稳定性一般采用传统的定性的方法进行评价, 如矿井构造、岩浆岩侵入等等。仅把煤层的稳定程度划分为稳定煤层、较稳定煤层、不稳定煤层和极不稳定煤层, 在实际工作中由于没有确切的量化指标评价煤层的稳定程度, 使得勘查工程的布置存在一定的随意性, 与此同时也对采掘工程的合理布置、“三量”管理、煤炭回采及提高资源回收率均有很大的影响。
煤层稳定性包括煤层厚度、煤质和结构等变化的情况。其中, 煤层厚度的变化直接影响勘查工程的密度和开采方法, 是划分煤层稳定性的主要因素。基于前人的研究工作[1～3], 结合矿井实际, 从沉积环境分析角度对钱家营矿区可采煤层稳定性进行定量的评价。
1 矿井概述
钱家营煤矿是开滦 (集团) 公司的一座特大型现代化矿井, 是中国最大的肥煤生产基地, 始建于1978年, 设计年产原煤400万t, 近年来实际年产原煤达500多万t。该矿距唐山市约15 km、位于开平煤田之开平向斜的东南翼, 断裂与褶皱均发育, 主要开采煤层为二叠系山西组, 厚70 m, 含主采煤层4层, 分别是5、7、8、9层。
2 山西组沉积环境特征
山西组的沉积层序旋回性明显, 沉积环境鉴定标志清楚, 主体形成在三角洲沉积环境, 自下而上大致可划分为3个明显的沉积旋回[4], 如图1所示。
第Ⅰ旋回:由山西组底部砂岩至9煤层顶板海相层 (K9) , 主体是在区域海退背景上发育起来的浅水三角洲沉积。垂向上, 沉积物的颗粒大小构成向上变细的旋回, 代表了地层基准面持续下沉、水体逐渐变深的过程。在9煤顶灰白色钙质砂岩中含钙质透镜体, 见动物化石碎片。
第Ⅱ旋回:由K9顶至7煤层顶板海相层 (K10) 。该旋回主要为三角洲前缘沉积, 河口坝砂体自南而北呈透镜体展布, 7煤层在分流间湾充填变浅基础上发育起来的泥炭沼泽环境, 其顶板K10灰-暗灰色泥岩或含钙质砂岩, 在钻孔中见腕足类、棘皮类、软体类化石。
第Ⅲ旋回:由K10顶至5煤顶板海相层 (K12) 。是三角洲平原沉积, 分流河道砂体由南而北连续展布, 全区发育, 横向上与泛滥盆地细粒沉积过渡。5煤形成于三角洲平原岸后泥炭沼泽环境中, 在研究区北部的唐山矿区, 5煤常为河流冲蚀。而在5煤顶板含菱铁质结核的泥岩 (K11、K12) 中见有舌形贝、海百合、双壳类化石。
由于属于三角洲相沉积, 煤系中标志层较多, 煤层空间上的稳定性较好, 煤层对比容易。
3 煤层空间结构分析
上述沉积环境分析显示, 本区山西组沉积属于三角洲相, 煤层在空间上的赋存相对比较稳定, 主采煤层5、8为薄煤层, 7、9为中厚-厚煤层, 属复杂结构。
5煤:时而变薄出现不可采地段, 煤层空间上稳定性较差, 在钱34、47、51、18、64孔及林88孔附近均不可采, NE部仅局部可采, 由NE向SW稳定性加强, SW部煤层稳定在1.39～2.00 m, 一般为简单结构, 仅局部有夹矸1～2层, 为复杂结构, 如图2 (a) 所示。
7煤:煤层虽厚度也有一定的变化, 但均为可采煤层, 平均煤厚3.24m, 属复杂结构, 含粘土岩夹矸2～3层, 属稳定煤层, 如图2 (b) 所示。
8煤:为矿区局部可采煤层, 平均煤厚1.25m, 也存在NE部薄、零星可采, 吕53孔～钱44、16、51孔和林88孔等及中部的钱64附近不可采, 如图3 (a) 所示;向SW煤厚变大, 一般为简单结构, 仅局部有夹矸1～2层, 多为粉砂岩或为粘土岩, 呈复杂结构。
9煤:钱55孔和苗4孔附近出现零星不可采点, 多为中厚煤层, 向北和东方向有变薄的趋势, 如图3 (b) 所示, 平均煤厚2.2 m, 多为简单结构, 仅局部含夹矸1～2层, 属复杂结构。
矿区含主采煤层4层, 山西组地层总厚度约70 m, 含煤6余层, 煤层总厚达9.18 m, 含煤系数13.11%。矿区可采煤层均为局部含夹矸, 煤层结构属复杂结构, 如表1所示。
4 煤质分析
矿区以肥煤为主, 气肥煤及焦煤极少, 仅个别点出现, 且分布无规律。
各煤层均属腐植质煤, 通过肉眼鉴定, 颜色一般为黑色, 条痕褐灰色, 呈眼球状断口, 呈条带状及片状结构, 少数为粉状。
煤岩组分以亮煤为主, 镜煤及丝炭少见, 煤岩类型一般为光亮型, 次为半暗型, 煤质较为稳定。煤物理特性如表2所示。
5 聚煤作用的演化
对研究区的沉积环境分析与煤层厚度分析表明, 山西组聚煤作用及煤层展布主要受沉积环境控制, 并与海侵密切相关。
煤层的厚度与空间展布主要受沉积环境和古地理的控制, 而研究区的煤层主要形成于浅水三角洲废弃朵叶及三角洲间湾充填变浅背景上形成的泥炭沼泽环境。
研究区山西组发育了3个较完整的旋回, 代表3次三角洲的变迁, 而水深在逐渐变浅, 整体构成了一个更大的海退旋回。
在上述沉积环境的控制下, 山西组的聚煤作用也明显具有一定的规律性, 虽然山西组煤的硫含量较低, 但底部的9煤含硫略高些, 为低硫煤, 平均含硫量1.33%, 而其余3层煤均小于1.0%, 指示受海水的影响逐渐减少。
9煤形成于三角州平原环境, 煤层区域的稳定性相对较好;而7煤形成于分流间湾基础上, 煤层厚度最大, 稳定性最好;5煤形成于三角州岸后平原环境, 煤质好, 但受河流的冲蚀作用, 导致煤层的稳定性变差[5]。
基于煤层的稳定性评价标准, 对影响煤层稳定性的各种参数进行了定量研究, 结果表明, 矿区内的7煤为稳定煤层和9煤为较稳定煤层, 5煤、8煤为不稳定煤层如表3所示。
6 结论
钱家营矿区的山西组形成于三角洲环境, 其含主采煤层5、7、8和9四层, 各煤层结构均含有夹矸, 较复杂;煤质为腐植型肥煤, 煤岩类型一般为光亮型, 比较稳定;各煤层厚度稳定性有所差异, 7煤为稳定煤层, 9煤为较稳定煤层, 5、8煤为不稳定煤层。
摘要：在煤炭地质勘查工作中, 煤层稳定性的评价是确定勘探类型、合理布置勘探工程量的主要因素之一。从沉积环境分析角度, 结合钱家营矿井的实际, 对影响煤层稳定性的各种参数进行了定量研究, 得出钱家营矿煤层厚度稳定性的定量评价结果, 进而更加有效得指导后期的煤矿生产实践活动, 提高经济效益。
关键词：煤层稳定性,钱家营煤矿,数理统计,可采厚度,山西组
参考文献
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C组煤层 篇3
皮里青矿区井田位于新疆伊宁市北15 km, 伊宁县城北4 km, 行政区划属伊宁县管辖。地表位置西北起自皮里青河, 东至吉尔格朗河以西1 000 m的克孜勒萨依一带, 东西长约7.15 km, 南北宽3.25 km, 面积约16.83 km2。
矿区地层属北天山伊宁小区, 自北而南依次出露有上元古界、古生界、中生界及新生界地层。区域大地构造跨越北天山优地槽褶皱带的两个次级单元。北部为博罗霍罗复背斜南缘的皮里克齐褶皱束;南部为伊宁山间坳陷北缘的甘谷勒褶皱束。井田位于后者中。井田范围内多为第四系覆盖, 仅零星出露有少量的中侏罗统头屯河组和上侏罗统齐古组基岩。因露天矿的开采, 中侏罗统西山窑组大面积出露在露天坑中。钻孔中控制的地层有:下侏罗统八道湾组、三工河组、中侏罗统西山窑组、头屯河组、上侏罗统齐古组及新生界第四系的地层。其中井田内主要含煤地层为下侏罗统八道湾组和中侏罗统西山窑组。
2 B组煤层概况
2.1 B6 煤层
位于八道湾组上段, 区内共有22 个见煤点, 层厚0~2.69 m, 平均层厚1.06 m, 可采点17 个, 可采厚度0.84~2.69 m, 平均可采厚度1.33 m, 可采面积约9.39 km2, 面积可采系数56%, 可采性指数77%, 煤层厚度变异系数55%。煤层结构简单, 一般不含夹矸或一层夹矸, 岩性以炭质泥岩为主, 煤层顶板岩性以炭质泥岩、泥岩、粉砂岩、中砂岩、含砾砂岩为主, 煤层底板以炭质泥岩、泥岩、粉砂岩、细砂岩为主, 为薄煤层。煤层主要可采点主要集中在中东部, 由南北向中间变薄, 往西逐渐变薄至尖灭, 如图1 所示。
2.2 B5 煤层
位于八道湾组上段, 区内共有41 个见煤点, 层厚0~19.92 m, 平均层厚10.89 m, 可采点39 个, 可采厚度1.23~19.92 m, 平均可采厚度11.44 m。可采面积约14.63 km2, 面积可采系数87%, 煤层厚度变异系数53%。煤层结构较简单, 一般为0~1层夹矸, 局部含3~4 层夹矸。岩性以炭质泥岩、泥岩、粉砂岩为主, 煤层顶板岩性以炭质泥岩、泥岩、粉砂岩、细砂岩、中砂岩、细砾岩为主, 煤层底板以炭质泥岩、泥质、粉砂岩为主, 为薄煤层, 与其上的B5 煤层间距3.98~21.15 m, 平均11.29 m。井田的西部较厚, 自西向东呈阶梯状逐级变薄至炭质泥岩, 如图2 所示。
2.3 B4 煤层
位于八道湾组上段, 区内共有41 个见煤点, 层厚0~5.86 m, 平均层厚2.47 m, 可采点37 个, 可采厚度0.82~5.86 m, 平均可采厚度2.70 m。可采面积约15.56 km2, 面积可采系数92%, 煤层厚度变异系数47%。煤层结构简单, 一般为0~1 层夹矸, 个别孔含2 层夹矸, 岩性以炭质泥岩、泥岩、粉砂岩为主, 煤层顶板岩性以炭质泥岩、泥岩、粉砂岩为主, 煤层底板以炭质泥岩、泥岩、细砂岩、粉砂岩为主, 为中厚煤层。与其上的B5 煤层间距3.97~17.73 m, 平均8.20 m。井田的西北部较厚, 向东南逐渐变薄, 如图3 所示。
2.4 B3 煤层
位于八道湾组上段, 区内共有41 个见煤点, 层厚0~7.66 m, 平均层厚3.01 m, 可采点37 个, 可采厚度0.82~7.66 m, 平均可采厚度3.31 m。可采面积约14.52 km2, 面积可采系数86%, 煤层厚度变异系数60%。煤层结构较简单, 一般为1 层夹矸, 个别孔含2 层夹矸, 岩性以炭质泥岩、泥岩、粉砂岩为主。煤层顶底板均以炭质泥岩、泥岩、粉砂岩、细砂岩为主, 为中厚煤层。与其上的B4 煤层间距2.65~17.76 m, 平均9.49 m。井田的中部较厚, 向东西逐渐变薄至尖灭。
3 煤层稳定性评价
3.1 定性评价
评价标准如下: (1) 稳定煤层:煤层厚度变化小, 有一定变化规律, 煤层结构简单、较简单, 煤类单一, 全区可采或大部可采。 (2) 较稳定煤层:煤层厚度有一定变化, 具有一定的规律性, 煤层结构简单- 较复杂, 煤类少于或等于2 个, 全区可采或大部可采, 可采区域内煤层厚度变化及煤质变化不大。 (3) 不稳定煤层:煤层厚度变化较大, 无明显变化规律, 结构复杂- 极复杂, 有3 个或3 个以上煤类。 (4) 极不稳定煤层:煤层的厚度变化很大, 呈透镜状、鸡窝状等, 一般不连续, 很难找出变化规律, 可采范围零星分布, 很难对复合煤层进行煤分层对比、层组对比[1,2]。
3.2 定性评价结果
参照煤层稳定性定性评价标准[3], 对比C组煤层各特征, 综合判断, 得出以下评价结果: (1) B6 煤层为局部可采的不稳定的薄煤层; (2) B5 煤层为结构较简单、大部分可采的较稳定的特厚煤层; (3) B4煤层为全区可采的较稳定的中厚煤层; (4) B3 煤层为大部分可采的较稳定- 不稳定的中厚煤层。
3.3 定量评价
评价方法:煤层稳定性定量评价主要有2个指标:煤层可采性指数Km和煤厚变异系数 γ。薄煤层以Km为主, γ 为辅;中厚煤层以 γ 为主, Km为辅[4]。
煤层可采性指数Km计算公式:
式中, Km为煤层可采性指数;n为参与煤层厚度评价见煤点总数;n′为煤层厚度大于或等于可采厚度见煤点数。
煤厚变异系数γ计算公式:
其中:
式中:γ 为煤厚变异系数;M1为每个见煤点的实测煤层厚度;为煤矿 (或分区) 的平均煤层厚度;n为参与评价见煤点数;S为均方差值。
计算结果参照表1, 即可得出煤层稳定性评价结果。
结合公式 (1) 、 (2) 、 (3) 对C组煤层各指标进行计算, 对比表1进行定量评价, 得出煤层定量评价的结果, 如表2所示。
4结论
结合煤层稳定性定性、定量评价标准, 对新疆皮里青矿区B组煤层稳定性进行评价, 结果表明:无论采取定性或者定量评价的方式, 对于该矿区B组煤层评价结果一致, 即B6煤层为局部可采的不稳定的薄煤层;B5煤层为结构较简单、大部分可采的较稳定的特厚煤层;B4煤层为全区可采的较稳定的中厚煤层;B3煤层为大部分可采的较稳定- 不稳定的中厚煤层。将煤层稳定性的定性和定量评价结合起来, 能对煤层的稳定性有更加清晰合理的认识。评价结果将对矿区后期开采工作提供一定的指导。
摘要：煤层稳定性是关系煤矿安全开采的主体因素之一。高效、安全生产是当今煤炭开采工作的首要任务。结合新疆伊宁市皮里青矿区可采煤层相关参数, 采用定量及定性的方法对该矿区可采煤层稳定性进行综合评价。研究结果表明:B6煤层为局部可采的不稳定的薄煤层;B5煤层为大部分可采的较稳定的特厚煤层;B4煤层为全区可采的较稳定的中厚煤层;B3煤层为大部分可采的较稳定-不稳定的中厚煤层。
关键词：皮里青矿区,B组煤层,煤层稳定性定性、定量评价
参考文献
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C组煤层 篇4
江苏省地处黄淮平原和长江三角洲, 面积约10.9万km2, 含煤面积2 540 km2, 具有工业价值的煤田以华北型的石炭二叠系煤田 (徐沛煤田) 为主[1]。
徐沛煤田分为徐州、丰沛两个矿区, 其中徐州矿区含煤面积约821.25 km2, 含煤地层为华北型石炭二叠系煤层, 共有3个煤组。下石盒子组1、2层煤组 (简称中组煤) 、山西组7、9煤组 (简称山西组) 、太原组17、21、22煤组 (简称太原组) , 其中山西组是徐州矿区主要含煤地层之一。徐州矿区煤炭资源主要分布在徐州市九里区和贾汪区[2]。
2 煤层
2.1 含煤特征
徐州矿区主要含煤地层为太原组、山西组和下石盒子组, 三组总厚约370 m, 含煤24层左右, 煤层总厚11.13～14.44 m, 一般10 m左右, 其中可采煤层4～10层, 可采厚度5～10 m, 一般常见为7～8 m, 含煤系数为3.6%左右。
2.2 主要可采煤层特征及其展布规律
山西组是徐州矿区主要含煤地层之一, 主要分布在九里山区和贾汪区, 含煤3～5层, 可采1～2层 (7、9煤) 。山西组含煤特征如表1所示。山西组含煤性最好, 煤层分布广, 单层厚度大, 尤以7煤层最发育, 全区可采, 是本区最重要的可采煤层。但从平面分布看, 山西组煤层横向变化大, 从北而南, 含煤系数逐渐减小, 煤层厚度逐渐变薄。
7煤层:厚0～6.11 m, 全区普遍发育, 但常出现分叉、变薄、冲刷。厚煤带环刘集向斜分布, 以张集、马坡、夹河、张小楼为最好, 此外, 义安、青山泉也较厚, 总的变化趋势是自北向南、自西向东逐渐变薄, 如图1所示。
9煤层:厚0～4.05 m, 为局部可采煤层, 冲刷, 变薄, 沉缺现象较为普遍, 其厚度变化与7煤层大体一致。九里山区分布更加零散, 以马坡、张集、夹河、庞庄一带发育较好, 厚1～2 m, 个别在3 m以上;贾汪区权台至青山泉一带分布较好, 形成富煤带, 呈北东向展布, 向旗山、董庄方向明显变薄、尖灭。
徐州矿区山西组7、9煤层均衡发育且相对富集, 分布于九里山区中部张集-夹河-庞庄一线为中心的富煤带。
3 煤质特征
3.1 煤的物理性质及煤岩特征
3.1.1 煤的物理性质及宏观煤岩特征
烟煤:灰黑～黑色, 棕黑色条痕, 半亮-半暗型煤, 弱玻璃光泽, 条带状、透镜体结构, 水平层理显不规则层状构造, 具参差状断口, 硬度为1.5～2, 性脆易碎, 裂隙较发育。
天然焦:钢灰色, 黑灰色条痕, 金属～似金属光泽, 块状结构, 不规则状断口, 致密坚硬, 硬度为3～4, 比重大, 外生裂隙发育。
3.1.2 显微煤岩特征
显微组分以镜质组为主、次为惰质组。镜质组以无结构镜质体为主, 含少量结构镜质体。惰质组以丝质体或半丝质体为主, 丝质体常充填有碳酸盐类及黄铁矿, 还有部分丝质体, 丝质体碎片呈圆形或棱角状。壳质组含量不高, 一般分布均匀, 组分齐全, 包括孢粉体、角质体、树皮体等, 小孢子体均匀填充于裂缝中, 角质体沿层分布。
矿物以粘土类为主, 呈不规则团粒。碳酸盐呈脉状、块状和浸染状。黄铁矿呈星散状, 分布在基质中。
山西组煤显微组分含量如表2所示。
3.2 煤化学特征和工艺性能
3.2.1 煤化学特征
徐州矿区山西组煤质主要指标如表3所示。
(1) 灰分。山西组煤原煤灰分两极值为5.12%～39.93%, 一般值10.34%～25.60%。以中灰煤为主, 高灰煤所占比例不大。浮煤灰分两极值为3.14%～15.08%。一般值在5.75%～9.03%之间。全区原煤以中灰煤为主, 高灰和特低灰煤所占比例较少[3]。
灰成分:全区山西组的灰成分, 都是以酸性矿物为主, 山西组煤酸性矿物总量为69.5%, 碱酸比为0.34。
结污指数:山西组的结污指标为0.13, 其类别属低的, 表明对锅炉设备的腐蚀性较小。
结渣指数:山西组的结渣指标为0.39, 其类别属低的, 不易于在燃烧炉的耐火砖以及暴露于热幅射的面壁上结渣。
煤灰熔融性:山西组煤ST一般值为1 261℃～1 460℃, 属高熔灰分。
(2) 硫分。山西组煤原煤全硫平均为0.89%, 各种硫都以硫化物硫为主, 其次为有机硫, 硫酸盐硫含量很低, 属特低硫-低硫煤, 以低硫煤为主。
(3) 元素分析。各煤组元素分析如表4所示。从表4中可以看出山西组煤碳含量平均值85.52%, 氢含量平均值5.54%, 浮煤氮含量平均值1.37%, 氧和硫含量平均值7.49%, 基本遵循碳高氧低的原则, 碳与氢比值为15.38。
(4) 有害元素和稀散元素。各煤组有害元素和稀散元素如表5所示, 由表中的数据可知:磷:全区各煤组磷含量均不高, 以低磷煤为主;氯:全区各煤组氯含量均不高, 以特低氯煤为主;砷:全区各煤组砷含量均不高, 为一级含砷煤;氟:全区各煤组氟含量均不高, 以特低氟煤为主;稀散元素在全区各煤组含量均不高, 没有达到工业品位。
3.2.2 煤的工艺性能
(1) 粘结性。煤的粘结性, 是煤在热加工工艺中, 表征其粘结性能的指标。粘结性的强弱, 直接影响到煤的利用途径和加工方法。现行煤炭分类国家标准, 虽然改用粘结指数来代表煤的粘结性, 但Y值仍然作为煤炭分类的辅助指标。 (1) 胶质层测定。区内由于受岩浆侵入的影响, 煤的胶质层厚度变化很大。山西组煤胶质层厚度两极值为0～36 mm, 煤类从气煤到无烟煤都有赋存。其中贫煤和无烟煤不具粘结性。其它煤类胶质层厚度两极值为7～58 mm, 一般值在10～36 mm, 为中等-强粘结性煤。 (2) 粘结指数。山西组煤两极值为44～96, 平均值小于80。为中等粘结-强粘结性煤。
(2) 挥发分。我国煤分类的主要指标之一, 它表征煤化程度[4]。本区挥发分变化较大, 主要受煤的变质程度所控制。山西组煤因受岩浆侵入的影响, 出现了高变质煤和天然焦。因此, 挥发分变化很大, 两极值为2.13%～45.25%, 一般值为22.13%～40.15%。属中挥发分-高挥发分煤, 以中高挥发分为主。煤类复杂, 从气煤-无烟煤都有赋存。其中以气煤为主。
(3) 发热量。本区煤发热量的变化很有规律, 与原煤灰分产率成反比关系。即:灰分低则发热量高, 灰分高则发热量低。山西组煤原煤高位发热量两极值为17.33～33.16 MJ·kg-1, 属中等-高发热量煤。其中以中高发热量煤为主。
3.2.3 可选性
从大屯、夹河和庞庄等选煤厂的资料分析, 山西组煤的可选性都是较好的。
3.2.4 煤类
凡未受岩浆影响的, 都是气煤。在岩浆活动强烈的马坡和李庄井田, 有大面积天然焦。围绕天然焦, 出现了高变质烟煤和无烟煤带, 但范围不大。
4 结论
徐州矿区为华北型石炭二叠系含煤地层, 共有中组煤、山西组、太原组3个煤组, 山西组是主要含煤地层之一, 可采煤层是7、9煤层, 均衡发育且相对富集, 主要分布于九里山区中部以张集-夹河-庞庄一线为中心的富煤带。
山西组煤是以中灰、低硫、中高发热量、低磷、中高挥发分为主, 以气煤为主, 极易分选。
参考文献
[1]王传礼.江苏省煤炭资源及其找矿潜力分析[J].中国煤田地质, 2005, 17 (4) :1-2
[2]江苏长江地质勘查院.江苏省 (含上海市) 煤炭资源潜力评价[R].南京:江苏煤炭地质局, 2010
[3]程爱国, 曹代勇, 袁同星.煤炭资源潜力评价技术要求[M].北京:北京地质出版社:2010