南票煤田煤质特征及其变化规律.docVIP

南票煤田煤质特征及其变化规律 　　【摘要】通过对南票煤田矿区地层、构造和煤质变化特征的分析，研究了其矿区的煤质变化规律和变质成因，为南票煤田地质工作及煤岩资源的开发利用提供有益的探索经验。 　　【关键词】南票煤田；煤质特征；变化规律 　　1、矿区概况 　　1.1研究区位置 　　研究区位于辽宁省葫芦岛市南票区及凌海市班吉塔镇境内，南距葫芦岛市70公里、东北距锦州市45公里处，该煤田自西向东依次为：三家子矿、苇子沟矿、大窑沟矿、邱皮沟矿、小凌河矿。 　　1.2地层 　　南票煤田为金岭寺——羊山盆地东南翼的一部分，出露的地层比较全。煤田出露地层由老至新有奥陶系、石碳系、二迭系、侏罗系和第四系。该煤田主要含煤地层为石碳系上统太原组（C3t）及二迭系下统山西组（P1s），含煤地层特征如下：石炭系上统太原组（C3t）厚度大约0.0～41.55米，分上、下两段。上段为主要含煤段含6、7、8三个煤组，以煤层分布广、厚度大、变化大、层数多为特征。二叠系下统山西组（P1s）地层全区广泛出露，与下伏石炭系地层平行不整合接触。厚度大约6.84～72.53米。含有3、4、5三个煤组，5煤组是主要可采煤层。 　　1.3构造 　　南票煤田位于华北地台的东北部（Ⅰ），燕辽台褶带（Ⅱ），辽西坳陷（Ⅲ），金岭寺～羊山盆地（Ⅳ）的东南翼，与头台子—黄土坎—杨家杖子断隆带（Ⅳ）接触。中生界构造层为南票向斜，西北为其林堡背斜。上古生界石炭、二迭系含煤地层呈单斜构造，称南票单斜，地层走向北35～60°东，倾向北西，倾角20～70°。断裂有两组：一组走向北40～60°西，倾角70～80°的正断层，另一组走向北30～60°东的逆冲断裂，两组断裂主要发育在苇子沟井田及大窑沟井田。 　　2、煤质变化特征 　　在南票煤田内有气煤、弱粘结煤、贫煤、天然焦均有分布。南票煤田煤质化验结果看，以气煤为主，次为弱粘结煤，少量的贫煤及天然焦。 　　2.1煤岩学特征 　　2.1.1宏观煤岩特征和显微煤岩特征 　　宏观特征：呈黑色，条痕（亮煤）为褐黑色，光泽脂肪状到玻璃状、粒状状。煤层结构为线理状、条带状、透镜～线理状、煤质较脆，方解石脉呈网状或脉状沿裂隙穿插在煤层中，并有大小不等的黄铁矿结核。煤层局部受后期火成岩侵入体的影响，颜色变浅，光泽增强，比重和硬度均有增大，结构被破坏，变质呈钢灰色的天然焦。微观特征：显微组分以镜煤化物质为主，其次是角质化物质，丝炭化物质和矿物杂质。 　　2.1.2水分 　　本区原煤空气干燥，煤水份含量较小。以大窑沟为例：原煤水份最高2.94%，最低0.81%，平均1.92%。岩浆侵入煤层受接触变质作用，煤变为天然焦后，柱状节理发育，毛细孔增多，其水份含量增高，可见焦水份含量比原煤水份含量增加了。 　　2.1.3灰分 　　原煤灰分产率最低为3煤26.41%，最高为8煤35.99%，平均32.61%。3煤组为中灰煤，其余各煤层均为中高灰煤。净煤灰分产率最低为5煤6.97%，最高为8煤13.98%，平均10.61%。原煤灰分在垂向上，从山西组3煤至太原组6煤组，有增高的趋势，从6煤组至8煤组，无明显变化， 　　2.1.4挥发分 　　各可采煤层原煤挥发分最低为8煤21.77%，最高为5煤43.81%，平均33.61%。净煤挥发分产率最低为8煤28.09%，最高为5煤42.42%，平均值34.57%，为中高挥发分煤。山西组的3煤组到5煤组，挥发分产率有升高趋势；太原组的6煤组到8煤组，挥发分产率有降低趋势。 　　2.1.5硫分 　　本区各可采煤层原、净全硫含量变化不大。原煤全硫含量最低为3煤0.67%，最高为8煤1.99%，平均1.05%；净煤全硫含量最低为3煤0.53%，最高为7煤1.00%，平均0.70%；为低～中硫分煤。 　　煤中形态硫：硫铁矿硫含量为0.02～1.19%，平均为0.34%；硫酸盐硫含量为0.00～0.39%，平均为0.09%；有机硫含量为0.02～1.32%，平均为0.58%。 　　煤田各煤层硫含量以硫铁矿硫和有机硫为主，硫酸盐硫含量较少。全硫含量从山西组的3煤组至太原组的8煤组有增高趋势。 　　2.1.6磷 　　本区各可采煤层原煤磷含量最低为7煤0.019%，最高为6煤0.079%，平均0.051%；净煤磷含量最低为3煤0.016%，最高为5煤0.080%，平均0.045%。为低磷分煤～中磷分煤。 　　2.1.7煤的元素组成 　　可采煤层元素分析结果为：碳（Cdaf）含量最低为5煤80.96%，最高为6煤85.37%，平均83.38%；氢（Cdaf）含量最低为8煤4.20%，最高为5煤5.39%，平均4.95%；氮（Ndaf）含量最低为5煤1.12%，最高为7煤1.57%，平均1.43%；