淺析寧武縣梨園河煤礦井田地質及煤炭資源特征

胡瑞杰

（山西省地質勘查局二一一地質隊，山西忻州034000）

本區位于區域向斜北端呂梁—太行斷塊之寧武—靜樂塊坳的北段。寧武—靜樂塊坳北東起自雁門關，西南至婁煩縣，北西以春景洼—西馬坊逆沖斷層為界，南東以蘆家莊—婁煩逆沖斷層為界，長約160km，寬約30km。本區區域上呈復向斜的掀起端，發育有大量的北東向正斷層，向斜槽部地層為二疊、三疊系，兩翼地層基本相同。

1 井田地質特征

1.1 地層

井田位于寧武煤田北端，井田內地層由老到新分別為：下古生界上馬家溝組（O2s），上古生界本溪組（C2b）、太原組（C3t），山西組（P1s）、下石盒子組（P1x）、上石盒子組（P2s）、石千峰組（P2sh），中生界劉家溝組（T1l）、和尚溝組（T1h）及新生界Q3、Q4等。

1.2 構造

井田內明顯的向斜構造位于車道坡斷層與赤泥泉斷層之間，位于本區東南部。其北西翼地層走向近東西，傾向南，地層傾角8°~14°，南東翼地層走向北東，傾向北西，地層傾角8°~10°，呈不對稱狀。另在車道坡斷層以北，鉆孔L3、L5以南地層傾角變陡，在剖面上表現為復向斜。區內斷裂構造較發育，斷層情況見表1。

表1 井田內斷層情況一覽表

綜上所述：井田內北部及南部因斷層較發育，使煤巖層發生錯斷產生顯著位移，破壞了煤層的連續完整性，改變了煤層埋藏條件。井田構造復雜程度為中等。

1.3 巖漿巖

井田內無巖漿巖出露。

2 井田煤層賦存特征

井田含煤地層為太原組和山西組。其中太原組是本區主要含煤地層，含煤6層，總厚63.74~113.48m，平均91.61m，煤層編 號 為2、3、4、5、6、7，煤層總厚18.09m。其中2、5號煤層為主要可采煤層，3、6號煤層為次要可采煤層，7號煤層為局部零星可采煤層，4號煤層為不可采煤層；山西組含煤地層僅在個別鉆孔中見有1~2條煤線，該組地層總厚17.56~62.35m，平均34.25m，含煤1~2層，含煤系數為1.56%，均為不可采煤層。

3 井田煤質特征

3.1 煤巖特征

井田內各煤層均為黑色，條帶狀結構為主，塊狀構造。2號煤內生裂隙不發育，硬度較大；5號煤內生裂隙較發育，性脆易碎。2號、3號煤以半暗型煤為主，由亮煤和暗煤條帶組成；5號煤以半亮型煤為主，半暗型煤為輔，由亮煤和暗煤組成。

各煤層顯微煤巖特征的有機組份中鏡質組含量在61.5%~63.4%，惰質組含量在15.6%~20.8%，殼質組含量為3.6%~8.6%。無機組份以粘土類為主，含量在12.4%~16.8%，3、5煤層含量較低，垂向上有兩邊稍高中間較低之變化趨勢。

顯微組份的組成鏡質組以凝膠化基質為主，惰質組以絲炭為主，殼質組以角質層、小孢子為主，粘土類以無機組份為主，多為層狀粘土。硫化鐵類主要為薄膜狀、結核狀和分散狀，碳酸鹽類主要為充填于裂隙中的方解石脈，石英為顆粒狀。鏡質組最大反射率在0.70%~0.71%，變質階段在Ⅱ階段，相當于氣煤階段。

3.2 煤的工藝性能及可選性

（1）發熱量：2、3、5、6號煤層原煤的恒容高位發熱 量(Qgr,d)平 均 值 分 別 為24.310、24.650、25.252、24.111 MJ/kg；恒容低位發熱量（Qnet,ad）平均值分別為23.225、23.545、24.248、22.835MJ/kg。2、3、5、6號煤層浮煤的恒容高位發熱量(Qgr,d)平均值分別為30.972、31.385、32.627、32.108MJ/kg；恒容低位發熱量（Qnet,ad）平均值分別為29.632、29.865、31.339、30.843MJ/kg。

（2）焦油產率：2、3、5、6號煤層焦油產率（Tarad）分別為7.45%~9.32%、6.90%~7.25%、5.37%~8.97%、7.45%~7.80%，以焦油產率7%作為含油煤和富油煤的劃分標準，2、3、5、6號煤層分別屬富油煤、含油—富油煤、含油—富油煤、含油—富油煤。

（3）灰熔融性：2號煤層DT：1080℃~＞1500℃；ST：1100℃~＞1500℃；HT：1110℃；FT：1120℃，屬較低軟化溫度灰—高軟化溫度灰。3號煤層無灰熔融性資料。5號煤層DT：1170℃~＞1500℃；ST：1230℃~＞1500℃；HT：1343℃~1405℃，平 均1373℃；FT：1353℃~1420℃，平均1388℃，屬較低軟化溫度灰—高軟化溫度灰。6號煤層DT：1080℃~1370℃，平均1257℃；ST：1400℃~1420℃，平均1410℃；HT：1420℃~＞1500℃；FT：1430℃，屬較低軟化溫度灰—高軟化溫度灰。

（4）粘結性和結焦性：2號煤層膠質層厚度13~15mm，平 均14.3mm，收 縮 率54~57mm，平 均55.67mm，熔合狀態為全熔—凝結，體積曲線平滑下降—微波型，焦渣特征原煤4~5，浮煤5~6，結焦性中等。3號煤層粘結指數為50~86，平均64.6，膠質層厚度13~14mm，收縮率47~57mm，熔合狀態為全熔，體積曲線微波型—波型，焦渣特征原煤為3~5，浮煤為5~6，結焦性中等。5號煤層粘結指數為50~70，平均62.8，膠質層厚度10~17mm，收縮率48~55mm，熔合狀態為全熔—凝結，體積曲線為微波型—之字型，焦渣特征原煤為4~5，浮煤為4~6，結焦性中等。6號煤層：粘結指數為51~91，平均66，膠質層厚度16~20mm，收縮率47~54mm，熔合狀態為全熔，體積曲線為山型—之字型，焦渣特征原煤為4~5，浮煤為4~6，結焦性中等。

（5）焦炭耐磨性：2號煤層可磨性指數為73%，為Ⅰ級可磨煤。3號煤層無耐磨性資料。5號煤層可磨性指數大于85%，為Ⅰ級可磨煤。6號煤層可磨性指數大于85%，為Ⅰ級可磨煤。

（6）煤的可選性：只對2、5號煤層采取了簡選樣，其中2號煤層浮煤灰分（Ad%）在22%以下時、22%時、23%時分別為難選—極難選、中等可選—較難選、中等可選—易選；5號煤層浮煤灰分（Ad%）在9%~10%時、11%時、12%時、13%時分別為極難選、中較難選、中等可選—較難選、中等可選—易選。

3.3 煤質特征

2號煤層原煤為中灰、中硫、中高發熱量的氣煤為主，僅在北部零星1/2ZN，該煤層為低磷、低氯，Ⅰ級含砷煤。

3號煤層原煤為中灰、低硫、中高發熱量之氣煤，該煤層為低磷、低氯，Ⅰ級含砷煤。

5號煤層原煤為中灰、中高硫、中高發熱量的氣煤為主，僅在北部零星1/2ZN、RN煤分布，為低磷、低氯，Ⅰ級含砷煤。

6號煤層原煤為中灰、中硫、中發熱量之氣煤，為低磷、低氯，Ⅰ級含砷煤。

3.4 煤的工業用途

綜上所述，本礦各煤層原煤均為低磷、低氯、Ⅰ級含砷、含油—富油煤，煤灰為較低軟化溫度灰—高軟化溫度灰，可作動力用煤及煉焦配煤，也可用作煉油用煤。