北宿煤矿17#煤层煤质特征研究

能源酐究与管理2014(3)研究与探讨化宿煤矿17#煤层煤质特征硏究武杨,李昌龙,黃立衡(江西省煤田地质勘察研究院,南昌330001)摘要:以北宿煤矿为硏究对象,首先对其地理位置和基础地质做简要阐述,然后通过基础数据和2种绘图软件A utiCA D和Sur绘制岀17煤层煤厚、灰分、硫分、灰分、水分以及挥发分等值线图。结果表明:17#煤层煤厚中间最薄,并呈现波浪式向东、西方向发展,为薄煤层;灰分含量井田中部最低,向东西方向对称增加然后降低,且西南方向有个灰分高异常点,为低中灰煤;硫分含量北部中部含量最高,向两边逐渐降低,为高硫分煤;水分含量中部最低,向两边逐渐递增;挥发分含量分布较均匀。煤层的成煤条件为滨海过渡沉积,这种成煤环境煤层煤质特征横向变化不大,较为均匀关键词:北宿煤矿;17#煤层煤质;等值线图;煤质变化规律中图分类号:P618.11文献标志码:A文章编号: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矿区概况东部,为一轴向NEE、向E倾斜的不完整向斜构造,东起峄山断层,南及西南至煤系底部露头,东兖州煤田位于鲁西断隆鲁中断隆区之兖州凸起北至煤系底板露头,南北长30km,东西宽15.6收稿日期:2014-07-11作者简介:武杨(1989—),男,江西高安人,助理工程师,本科,毕业于中国矿业YH中国煤化工CNMHG主要从事地质勘查和矿业开发工作。研究与探讨能源研究与管理2014(3)37km,总面积约404km2。兖州煤田以煤层厚且稳定、3361%~50.30%;磷分一般符合于低磷煤的要求;煤质优、采区集中、开采条件好而著称,是我国东部第16上、17层煤属易选煤,第18上层煤属中-难最大的煤炭生产基地。兖州煤田共划分为唐村、南选煤,如能与山西组煤混合洗选,既可提高精煤回屯、落陵、北宿、东滩、杨庄、太平、鲍店、杨村、收率,又可降低本区煤的硫分,本区煤属于气煤,单家村、兴隆庄、横河、里彦、田庄、古城、星村、与实际基本相符。辛集17个井田。主要含煤层段是上石炭统和下二叠统太原组、山西组,共含煤27层,可采及局部可采5煤层煤质特征研究8层,可采总厚约12m,煤炭总储量40.63×108t。通过北宿煤矿的基础数据及煤层平面图,编制2矿井地层出煤层厚度、灰分、水分、硫分以及挥发分等值线图,可直观的反应出17#煤层的一系列煤层特征和兖州煤田为全隐蔽式华北型石炭-二叠纪煤田,煤质特征。通过这些等值线图,不仅有助于发现煤上覆第四系(平均厚120m)和上侏罗统红色砂岩质分布的特点,而且更加容易掌握煤质各种参数的(平均厚750m)。地层由新到老为第四系、侏罗系、分布规律,从而对知识的掌握上升到实践的高度。二叠系、石炭系太原组和本溪组及奥陶系。兖州煤5.1煤层厚度田(兖州凸起)区外分布有太古界变质岩、寒武系根据所获数据和资料,分析整理并绘制出矿区和奥陶系等基岩地层。北宿井田煤系地层为中、上17#煤层厚度等值线图,见图1。石炭统本溪组、太原组和下二叠统山西组。由图1可知,煤厚变化在0.67~1.21m之间3矿井构造平均值为1.02m,变化坡度不大,中间煤厚较大,向两边逐渐降低,在东侧有个煤厚上升点,到井田北宿井田位于兖州向斜南翼浅部。井田内煤系东部边界的时候有本区煤最厚点。煤厚变化因素很地层呈走向近东西,倾向北,倾角2°~15°的单斜构多,可能是滨海或过渡环境下成煤,这种环境下,造。大断层发育在井田东部和西缘。东部由于峄山煤层厚度一般比较稳定。断层将下(东)盘抬升1500m以上而出露太古界52灰分混合花岗岩。一号井东断层和峄山断层之间形成狭根据所获数据和资料,分析整理并绘制出矿区长的地堑构造,地堑内及一号井东断层西侧小型断17#煤层灰分等值线图,见图2。层和次级褶曲较为发育。西缘边界马家楼断层为倾由图2可知,灰分含量中间高,向西侧成波浪向NNW、倾角80°左右、落差60~140m的高角度状发展先降低再升高,向东灰分含量一直降低,本正断层,该断层的活动导致本井田(东盘)相对里区17#煤层灰分质量分数稳定在754%~3263%之彦井田(西盘)抬升了60~140m2间,平均值为13.85%,可将它划分为中低灰煤4煤层煤质特征概述53硫分根据所获数据和资料,分析整理并绘制出矿区经巷道和回采揭露验证,精査勘探基本査明了17#煤层硫分等值线图,见图3。可采煤层的层数、厚度和结构,煤层间距比较稳定,由图3可知,17#煤层硫分质量分数稳定在煤层和标志层的层位对比可靠,但不稳定的第15上2.68%~5.31%之间,平均值为3.7%,可将它划分为层煤钻探厚度和实际揭露厚度变化较大。如三采区高硫分煤。中间硫分含量最高,向两边依次降低,的北3号孔,煤层钴探厚度1』10m,实际揭露仅.6在本区西部硫分含量略有增加。m。在392m的煤巷中煤层平均厚度<0.7m,可采54挥发分范围大大缩小,使原采区地质储量80.82万t,经揭根据所获数据和资料,分析整理并绘制出矿区露重新计算仅为543万t二采区北20号孔钻探厚17#煤层挥发分等值线图,见图4度0.93m,实际揭露为0.75m。本区煤质特征:原由图4可知,煤层挥发分质量分数稳定在煤灰分除第18上层煤的灰分较高外(24.31%,以质42.19%~46.7中部灰分含量较高,向两边量分数计),其余煤层的平均灰分为1101%递减。中国煤化工14.30%,为良好的动力用煤;本区煤层属富-高硫5.5水分CNMHG煤,全硫以黄铁矿硫和有机硫为主,脱硫后可降低根据所获数据和资料,分析整理并绘制出矿区能源酐究与管理2014(3)研究与探讨图1煤层厚度等值线图050100m图2灰分等值线图050100m图3硫分等值线图050100m中国煤化工CNMHG图4挥发分等值线图研究与探讨能源研究与管理2014(3)3917#煤层水分等值线图,见图5。2.41%之间,平均值为1.73%。中间水分含量最低,由图5可知,煤层水分质量分数在0.86%向东、西方向水分含量逐渐升高050100m图5水分等值线图6煤层煤质特征影响因素分析情况如何,则要由坑透探测。此时,还可能出现已见断层对未见断层或薄煤的误导。人为活动对煤层矿区内的煤层煤质特征的影响因素有以下几点。煤质的影响也不可忽略。1)海相沉积成煤,煤层具有煤层较薄且煤层煤质在横向上变化不大的特点。控制陆架浅海沉积作7结论用和沉积性质的因素主要有:①沉积物补给的类型利用绘出的煤质各指标等值线图,清晰地表达和速度;②水动力状况;③海平面波动;④气候;出了17#煤层煤质的变化规律,对17#煤层的开采⑤海洋生物作用;⑥海洋化学作用。提供了重要的指导。太原组作为本区的主要含煤地)井田内煤系地层走向近EW,向北倾斜,呈层,此等值线图同样对太原组的找煤方向具有重要平缓的单斜构造,井田中深部构造简单。煤层波状的引导作用。起伏和小型宽缓褶曲发育,褶曲走向常与地层走向垂直或近垂直。且矿区内有发育有几个规模较大的参考文献断层,综合分析下构造对本区的煤层煤质变化影响①陈龙乾,郭达志,许善宽.兖州矿区采煤塌陷地状况与综合并不大。治理途径研究.自然资源学报,2002,17(4):25-313)勘探、人为因素:近年来地质探测手段有了2代世锋,任德贻,刘玉荣,兖州煤田含煤岩系成因相分析长足进步。从传统的井上钻探到井下钻探;从先进煤田地质与勘探,20055):1-5的瑞利波探测到巷道坑透探测;从地面二维地震到3]陈家良,邵震杰,秦勇.能源地质学M]徐州:中国矿业大学出版社,2004:113-121现在比较成熟的三维地震;都为硏究人员了解煤层阻高连芬,刘桂建,郑刘根,等.中国煤中硫的地球化学分布真实的赋存状况迈进了一步。即使如此,仍无法将J矿物岩石地球化学通报,2005,2401):78-87所有的影响煤质因素探测清楚。此外,由于运输巷⑤]姜培良,姜波,韦重韬兖矿集团有限公司北宿煤矿矿井道、回风巷道,开切眼遇到断层可以推测外,采面内地质报告R]兖州:兖矿集团有限公司,2004更正:2014年第2期90页《大型煤粉锅炉烟气余热利用装置在节能和减排中的应用》一文中的作者单位信息“洪都航空工业集团质量安全部,南昌330024”更正为“中电投江西电力有限公司,南昌330096”中国煤化工CNMHG