北宿煤礦17#煤層煤質(zhì)特征研究

能源酐究與管理2014(3)研究與探討化宿煤礦17#煤層煤質(zhì)特征硏究武楊,李昌龍,黃立衡(江西省煤田地質(zhì)勘察研究院,南昌330001)摘要:以北宿煤礦為硏究對象,首先對其地理位置和基礎地質(zhì)做簡(jiǎn)要闡述,然后通過(guò)基礎數據和2種繪圖軟件A utiCA D和Sur繪制岀17煤層煤厚、灰分、硫分、灰分、水分以及揮發(fā)分等值線(xiàn)圖。結果表明:17#煤層煤厚中間最薄,并呈現波浪式向東、西方向發(fā)展,為薄煤層;灰分含量井田中部最低,向東西方向對稱(chēng)增加然后降低,且西南方向有個(gè)灰分高異常點(diǎn),為低中灰煤;硫分含量北部中部含量最高,向兩邊逐漸降低,為高硫分煤;水分含量中部最低,向兩邊逐漸遞增;揮發(fā)分含量分布較均勻。煤層的成煤條件為濱海過(guò)渡沉積,這種成煤環(huán)境煤層煤質(zhì)特征橫向變化不大,較為均勻關(guān)鍵詞:北宿煤礦;17#煤層煤質(zhì);等值線(xiàn)圖;煤質(zhì)變化規律中圖分類(lèi)號:P618.11文獻標志碼:A文章編號:1005-7676(2014)03-0010-04R esearch of 17# C oal Seam in b eisu c oalm ineWU Yang, L IC hang long, HUANG Liheng(G eological Prospecting Institu te of Jiangx iC oalfiel G eobgy b ureau, N anchang 330001, China)A bstract: Th is d issertation se lects Beisu coal m ine as the stud ied area. First, the geograph ical location of the B eis coal m ineand basic geolgical is briefly described. Then through the basic data and tw o of the draw ing softw are A utoC A D and Surfer17# coal seam thickness, ash y iel, su phurcon tent, m misture and volatile are stud ied and m apped out R esu Its show that: 17#coal seam th ickness can be d iv ided into thin seam. Its horizon tal d istribu tion is that it is th in at the cen te part and becom esth icker and thicker to the ou tside w av ily. the ash con ten tcan be d iv ided in to low ash coal, the bw est part also locates at thecen tre partof the coalm ine. From the cen tre to the eastand the w est, it increases and then reduces sym m ethically. A nd there isan abnorm ally high po itat the sou thw estarea. The su fir con ten tcan be d iv ided in to high su lfircoal, the highest part batesat the cen te part of coal m ine, fiom the cen tre to the east and the w est it reduces sym m ethically. The lw est part of them misture con tent locates at the cen tre part of coal m ine, fiom the cen tre to the east and the w est, it increases sym m ethicallyThe v olatile con tent d istribu tion is stab le each d irection The cond itions for the coal seam in to coastal transition theed in en tary env ionm ent in to coal seam coal charactervery m uch, and the lateral changes m ore un ifoK ey words: B eisi coal m ine: 17# coal seam; isocline change rule; features of coal seam1礦區概況東部,為一軸向NEE、向E傾斜的不完整向斜構造,東起嶧山斷層,南及西南至煤系底部露頭,東兗州煤田位于魯西斷隆魯中斷隆區之兗州凸起北至煤系底板露頭,南北長(cháng)30km,東西寬15.6收稿日期:2014-07-11作者簡(jiǎn)介:武楊(1989—),男,江西高安人,助理工程師,本科,畢業(yè)于中國礦業(yè)YH中國煤化工CNMHG主要從事地質(zhì)勘查和礦業(yè)開(kāi)發(fā)工作。研究與探討能源研究與管理2014(3)37km,總面積約404km2。兗州煤田以煤層厚且穩定、3361%~50.30%;磷分一般符合于低磷煤的要求;煤質(zhì)優(yōu)、采區集中、開(kāi)采條件好而著(zhù)稱(chēng),是我國東部第16上、17層煤屬易選煤,第18上層煤屬中-難最大的煤炭生產(chǎn)基地。兗州煤田共劃分為唐村、南選煤,如能與山西組煤混合洗選,既可提高精煤回屯、落陵、北宿、東灘、楊莊、太平、鮑店、楊村、收率,又可降低本區煤的硫分,本區煤屬于氣煤,單家村、興隆莊、橫河、里彥、田莊、古城、星村、與實(shí)際基本相符。辛集17個(gè)井田。主要含煤層段是上石炭統和下二疊統太原組、山西組,共含煤27層,可采及局部可采5煤層煤質(zhì)特征研究8層,可采總厚約12m,煤炭總儲量40.63×108t。通過(guò)北宿煤礦的基礎數據及煤層平面圖,編制2礦井地層出煤層厚度、灰分、水分、硫分以及揮發(fā)分等值線(xiàn)圖,可直觀(guān)的反應出17#煤層的一系列煤層特征和兗州煤田為全隱蔽式華北型石炭-二疊紀煤田,煤質(zhì)特征。通過(guò)這些等值線(xiàn)圖,不僅有助于發(fā)現煤上覆第四系(平均厚120m)和上侏羅統紅色砂巖質(zhì)分布的特點(diǎn),而且更加容易掌握煤質(zhì)各種參數的(平均厚750m)。地層由新到老為第四系、侏羅系、分布規律,從而對知識的掌握上升到實(shí)踐的高度。二疊系、石炭系太原組和本溪組及奧陶系。兗州煤5.1煤層厚度田(兗州凸起)區外分布有太古界變質(zhì)巖、寒武系根據所獲數據和資料,分析整理并繪制出礦區和奧陶系等基巖地層。北宿井田煤系地層為中、上17#煤層厚度等值線(xiàn)圖,見(jiàn)圖1。石炭統本溪組、太原組和下二疊統山西組。由圖1可知,煤厚變化在0.67~1.21m之間3礦井構造平均值為1.02m,變化坡度不大,中間煤厚較大,向兩邊逐漸降低,在東側有個(gè)煤厚上升點(diǎn),到井田北宿井田位于兗州向斜南翼淺部。井田內煤系東部邊界的時(shí)候有本區煤最厚點(diǎn)。煤厚變化因素很地層呈走向近東西,傾向北,傾角2°~15°的單斜構多,可能是濱?；蜻^(guò)渡環(huán)境下成煤,這種環(huán)境下,造。大斷層發(fā)育在井田東部和西緣。東部由于嶧山煤層厚度一般比較穩定。斷層將下(東)盤(pán)抬升1500m以上而出露太古界52灰分混合花崗巖。一號井東斷層和嶧山斷層之間形成狹根據所獲數據和資料,分析整理并繪制出礦區長(cháng)的地塹構造,地塹內及一號井東斷層西側小型斷17#煤層灰分等值線(xiàn)圖,見(jiàn)圖2。層和次級褶曲較為發(fā)育。西緣邊界馬家樓斷層為傾由圖2可知,灰分含量中間高,向西側成波浪向NNW、傾角80°左右、落差60~140m的高角度狀發(fā)展先降低再升高,向東灰分含量一直降低,本正斷層,該斷層的活動(dòng)導致本井田(東盤(pán))相對里區17#煤層灰分質(zhì)量分數穩定在754%~3263%之彥井田(西盤(pán))抬升了60~140m2間,平均值為13.85%,可將它劃分為中低灰煤4煤層煤質(zhì)特征概述53硫分根據所獲數據和資料,分析整理并繪制出礦區經(jīng)巷道和回采揭露驗證,精査勘探基本査明了17#煤層硫分等值線(xiàn)圖,見(jiàn)圖3?？刹擅簩拥膶訑?、厚度和結構,煤層間距比較穩定,由圖3可知,17#煤層硫分質(zhì)量分數穩定在煤層和標志層的層位對比可靠,但不穩定的第15上2.68%~5.31%之間,平均值為3.7%,可將它劃分為層煤鉆探厚度和實(shí)際揭露厚度變化較大。如三采區高硫分煤。中間硫分含量最高,向兩邊依次降低,的北3號孔,煤層鈷探厚度1』10m,實(shí)際揭露僅.6在本區西部硫分含量略有增加。m。在392m的煤巷中煤層平均厚度<0.7m,可采54揮發(fā)分范圍大大縮小,使原采區地質(zhì)儲量80.82萬(wàn)t,經(jīng)揭根據所獲數據和資料,分析整理并繪制出礦區露重新計算僅為543萬(wàn)t二采區北20號孔鉆探厚17#煤層揮發(fā)分等值線(xiàn)圖,見(jiàn)圖4度0.93m,實(shí)際揭露為0.75m。本區煤質(zhì)特征:原由圖4可知,煤層揮發(fā)分質(zhì)量分數穩定在煤灰分除第18上層煤的灰分較高外(24.31%,以質(zhì)42.19%~46.7中部灰分含量較高,向兩邊量分數計),其余煤層的平均灰分為1101%遞減。中國煤化工14.30%,為良好的動(dòng)力用煤;本區煤層屬富-高硫5.5水分CNMHG煤,全硫以黃鐵礦硫和有機硫為主,脫硫后可降低根據所獲數據和資料,分析整理并繪制出礦區能源酐究與管理2014(3)研究與探討圖1煤層厚度等值線(xiàn)圖050100m圖2灰分等值線(xiàn)圖050100m圖3硫分等值線(xiàn)圖050100m中國煤化工CNMHG圖4揮發(fā)分等值線(xiàn)圖研究與探討能源研究與管理2014(3)3917#煤層水分等值線(xiàn)圖,見(jiàn)圖5。2.41%之間,平均值為1.73%。中間水分含量最低,由圖5可知,煤層水分質(zhì)量分數在0.86%向東、西方向水分含量逐漸升高050100m圖5水分等值線(xiàn)圖6煤層煤質(zhì)特征影響因素分析情況如何,則要由坑透探測。此時(shí),還可能出現已見(jiàn)斷層對未見(jiàn)斷層或薄煤的誤導。人為活動(dòng)對煤層礦區內的煤層煤質(zhì)特征的影響因素有以下幾點(diǎn)。煤質(zhì)的影響也不可忽略。1)海相沉積成煤,煤層具有煤層較薄且煤層煤質(zhì)在橫向上變化不大的特點(diǎn)?？刂脐懠軠\海沉積作7結論用和沉積性質(zhì)的因素主要有:①沉積物補給的類(lèi)型利用繪出的煤質(zhì)各指標等值線(xiàn)圖,清晰地表達和速度;②水動(dòng)力狀況;③海平面波動(dòng);④氣候;出了17#煤層煤質(zhì)的變化規律,對17#煤層的開(kāi)采⑤海洋生物作用;⑥海洋化學(xué)作用。提供了重要的指導。太原組作為本區的主要含煤地)井田內煤系地層走向近EW,向北傾斜,呈層,此等值線(xiàn)圖同樣對太原組的找煤方向具有重要平緩的單斜構造,井田中深部構造簡(jiǎn)單。煤層波狀的引導作用。起伏和小型寬緩褶曲發(fā)育,褶曲走向常與地層走向垂直或近垂直。且礦區內有發(fā)育有幾個(gè)規模較大的參考文獻斷層,綜合分析下構造對本區的煤層煤質(zhì)變化影響①陳龍乾,郭達志,許善寬.兗州礦區采煤塌陷地狀況與綜合并不大。治理途徑研究.自然資源學(xué)報,2002,17(4):25-313)勘探、人為因素:近年來(lái)地質(zhì)探測手段有了2代世鋒,任德貽,劉玉榮,兗州煤田含煤巖系成因相分析長(cháng)足進(jìn)步。從傳統的井上鉆探到井下鉆探;從先進(jìn)煤田地質(zhì)與勘探,20055):1-5的瑞利波探測到巷道坑透探測;從地面二維地震到3]陳家良,邵震杰,秦勇.能源地質(zhì)學(xué)M]徐州:中國礦業(yè)大學(xué)出版社,2004:113-121現在比較成熟的三維地震;都為硏究人員了解煤層阻高連芬,劉桂建,鄭劉根,等.中國煤中硫的地球化學(xué)分布真實(shí)的賦存狀況邁進(jìn)了一步。即使如此,仍無(wú)法將J礦物巖石地球化學(xué)通報,2005,2401):78-87所有的影響煤質(zhì)因素探測清楚。此外,由于運輸巷⑤]姜培良,姜波,韋重韜兗礦集團有限公司北宿煤礦礦井道、回風(fēng)巷道,開(kāi)切眼遇到斷層可以推測外,采面內地質(zhì)報告R]兗州:兗礦集團有限公司,2004更正:2014年第2期90頁(yè)《大型煤粉鍋爐煙氣余熱利用裝置在節能和減排中的應用》一文中的作者單位信息“洪都航空工業(yè)集團質(zhì)量安全部,南昌330024”更正為“中電投江西電力有限公司,南昌330096”中國煤化工CNMHG