乌达矿区主采煤层可选性评价的地质因素研究.pdf

第 “卷 第期中国矿业大学学报 2 . 9/ 9 文章编号 A B A “ C D E F B D “ B D 乌达矿区主采煤层可选性评价的地质因素研究 代世峰AG任德贻AG艾天杰AG周 强AG毛鹤龄AG 马凤学G李宝春 E A ’中国矿业大学 资源开发工程系G北京A H I ’内蒙古 乌达矿务局G内蒙古 乌海 A C D F 摘要以“煤层为例G从平面上对乌达矿区主采煤层的可选性及其聚煤环境进行了讨论’结果表 明G乌达矿区主采煤层的可选性在平面上分布的差异较大G这受控于泥炭聚积时的古环境’低位 泥炭沼泽由于潜水位较高G水流对泥炭沼泽表面的改造和冲刷作用较强G形成的煤层具有较高的 凝胶化指数E J KF 和地下水流动指数E J K LF G 并且与精煤产率呈负相关G煤中粘土矿物和黄铁矿难 以洗选I高位泥炭沼泽形成的煤层具有较低的凝胶化指数E J KF 和地下水流动指数E J K LF G 泥炭积 累速度较快G其精煤的产率较高’ 关键词可选性I聚煤环境I精煤产率I凝胶化指数I地下水流动指数 中图分类号MC A H ’ A A文献标识码N 煤的可选性是评价煤质的重要指标G它反映了 按质量要求从煤中脱除矿物的难易程度’评价煤可 选性有许多方法G如可根据中煤含量或可选性曲线 形状等G但这些方法没有考虑煤的成因因素G如煤 的矿化特征O煤中矿物的赋存状态及成因等G使得 这些方法只能评价已开采的煤层G而难以预测煤田 较广泛区域内未开采煤的可选性G并且对于评价和 预测结构复杂且形成于不同聚煤环境的难选煤层 更加困难’ 乌达矿区主采煤层是优质的炼焦用煤的肥煤 和焦煤G但这些煤层分别是在不同的聚煤环境中形 成的G其可选性差异很大G特别是矿区的高硫煤“ 煤层E PE Q 8 G RF S ’ D C TF 的不同地段可选性差别亦 很大’但对煤可选性的认识局限于C 年代的地质 勘探资料G已远不能适应现在煤炭开采的需求’查 明矿区主采煤层的可选性在平面上的分布特征G在 高硫煤地段中寻找低硫煤和在高灰地段中寻找易 洗选煤G已提到矿务局的议事日程’ U V煤层的煤岩学特征 乌达矿区位于内蒙古西G分为苏海图矿O黄白 茨矿和五虎山矿’含煤地层主要是石炭系的太原组 和二叠系山西组G分别以海陆过渡相和陆相沉积为 主’ “煤层位于太原组的中上部G是在无障壁或障 壁砂坝不发育的陆棚或分流间湾环境下形成的煤 层G煤层厚度较大E ’ “ C W* ’ H XF Y A ZG 其镜质组反 射率[ G X/ \SA ’ T’ 显微组分中主要是镜质组G并 以基质镜质体占优势G含量可达整个有机显微组分 的C D ’ ] TI惰质组的含量明显高于华北中带的煤G 以丝质体O半丝质体为主G粗粒体和惰屑体亦常见I 壳质组含量很少G主要是一些形态明显的小孢子 体G含量一般不超过A TE表A F I煤中的矿物以粘土 矿物和黄铁矿为主粘土矿物的能谱分析结果表 明G其_G ‘ 6和;的含量一般不超过 ’ H TG主要 是自生高岭石黄铁矿化杆状菌落的发现表明菌 类等低等生源对高硫煤的形成作出了贡献Y Z’ 表U V煤层的煤岩组成 a b c d eU f e g h i d i j k l b d l i mn i o k g k i pi qr i ’ Vl i b d o e b mstu T 镜质组惰质组壳质组黄铁矿粘土矿物石英方解石 * H ’ H WH ’ “ ] ’ H A ] ’ “ W D ’ ’ * WA ’ ’ C ’ W] ’ ’ * ’ H WA ’ ’ WA ’ D ’ W ’ C ’ 收稿日期A “ “ “ A A A 基金项目煤炭科学基金资助项目E “ ]地A * F 作者简介代世峰E A “ ] B F G男G山东省日照市人G中国矿业大学讲师G博士生G从事煤和油气地质及质谱技术应用研究’万方数据 “煤层的可选性及其影响因素 可选性分布特征 据煤炭行业标准 8 ; A ; B CD “ 8 E ; 8 FGHI 4 矿井最大值最小值平均值 苏海图矿 3 2 11 2 J 3K J 3 黄白茨矿 K L 1’ 2 1 11 K ’ 五虎山矿 K 2 ’ K J 32 2 反映地下水位变化的煤成因指标及分布特征 众所周知.煤的可选特性与煤中矿物的赋存状 态息息相关.而煤中矿物的赋存状态M矿物和矿物 之间以及矿物和有机质之间的组合关系受控于煤 聚积时的古环境/ 2 . K 0煤中矿物的赋存特点是不同 聚煤环境的煤层形成过程的最终体现.煤的可选性 与泥炭聚积时的介质条件密切相关.其最主要的影 响因素是地下水位的变化和水动力条件的强弱等 泥炭沼泽的水动力条件又与地下水位密切相关.一 般来说.地下水位越高.水流对泥炭沼泽表层的改 造M冲刷也越明显/ 3 0 N O P Q R S 5 L L 6为强调沼泽类型 与地下水位的关系.提出了地下水影响指数 TU V 5 U S W X Y Q ZO [ R S \ Y ] P X R Y R\ Y Q R _ 6 / J 0 TU V‘ a 5 bU6ca 5 bN6ca 5 N 6ca 5 d6 a 5 b 1 8 3 .* 8 “ 6 5 “ 7 8 1 8 7 8 5 “ 7 B“ “ 7 7 5 C 9 D 3 E 煤可选性的地质因素 经对乌达矿区含煤岩系沉积环境综合研究发 现/苏海图矿在.煤层形成时主要是障壁砂坝沉 积F G H/其地下水位较低/随着泥炭的积累/地下水和 海水供给不足/处于一种贫营养的高位泥炭沼泽状 态/由于经常暴露于大气中/氧气供给较为充足/容 易发生丝炭化作用/且凝胶化作用较弱/镜质组含 量较少/水流对泥炭表层的冲刷和改造作用较弱/ A ;B “C D A E 9 F 9 D F A D F G 9 H ; 9 . I 9 A J K9 L L M 9N H M O G A G L P DL M 9QJ J 9 8R 8 9 9 J 8 L F 9 H P A I G A ;B S 8 L A ;RU “R F G 9 H ; 9 I 9 A . J K9 LG L M 9V N9 8R 8 9 9 J 8 LF A O 9 ; N9 H L . F 9 L 8 9 H P A I G 9 81[X G O A G Y “\ M 9U E 8 K9 8 G F S 8 I G F 9 F L 8 A H V A ] G FJ 9 L F F E KE A A A 9 F A G K A 9 9 F A ’ * * 6 ’ 4 ’ . - ’ “ 9 A D 8L M 9‘ F A 9 8R 8 K L G DL M 9V N9 8 G 9 H G F A O A ; K9 L M 9 ;F A Y 9 A Y P X 9 A Y G F A F G 9 L P J 9 F G E O A G F L G \ M 9 X 9 A Y G F A F G . 9 L P ’ * * 2 ’ 4 * 3 - ’ . - 0 “ K F 9 8 A F M 8 F L 9 8 G H L G F H S A D G 9 A ; C 9 8 Y A G Z WC M G . D 9 Y ’ U Z 9 . P G’WC \ G . b G 9’‘ [c Q TG Y’Wc[9 . A G Y’ WR 9 Y . d E 9 -V C 7 . F M E - 2’ “Z 9 J 8 L K9 L D 9 H E 8 F 9U d J A G L L G U Y G 9 9 8 G Y S Q\ 7 9 G b G Y’ 4 4 4 0 5 S M G e - “BE ; G G Y7 E 8 9 E BE M G C 9 8 Y A G 4 ’ 4 6 4 S M G 3 f g h i j k l i \ M 9 N H M O G A G L P ;L M 9 F A . D 8 KG Y9 I G 8 K9 L D “ *F A H 9 KG BE ; F A D G 9 A ;N9 8 9 H L E ; . G 9 ; “\ M 98 9 H E A L H H M NL M L L M 9N H M O G A G L P D L M 9F A G H m E G L 9; G D D 9 8 9 L D 8 K 9F A KG 9L L M 9 8 G ; G . F L G Y; G D D 9 8 9 L J A 9 9 I G 8 K9 L D J 9 L F F E KE A L G “7 9 F E H 9 D M G Y MY 8 E ; N L 9 8A 9 I 9 A ;H L 8 Y 9 8 H G F L G L M 9F A D 8 K9 ;G A NJ 9 L H N KJG H Y 8 9 L G Y 9 A L G D G F L G G ; 9 d2 nX3 ;G Y 8 E ; N L 9 8 G ; 9 d2 nX B3 NM G F M 8 9G 9 Y L G I 9F 8 8 9 A L G L L M 98 L G D F A 9 F A 8 9 F I 9 8 P “BM G A 9D 8 L M 9M G Y MJ 9 L H N KJ nX ;nX B 8 9H K A A F 8 8 9 H J ; G YL M G Y M8 L G D F A 9 F A 8 9 F I 9 8 P “ op qr s j t h N H M O G A G L P eF A F F E KE A L G 9 I G 8 K9 L eF A 9 F A 8 9 F I 9 8 P eY 9 A L G D G F L G G ; 9 d eY 8 E ; . N L 9 8 G D A E 9 F 9G ; 9 d -,- 中国矿业大学学报第- *卷 万方数据