盂縣恒泰皇后煤礦地質(zhì)特征探析

劉 燕

(1.太原理工大學(xué)礦業(yè)工程學(xué)院，山西太原 030024;2.山西金甌土地礦產(chǎn)咨詢服務(wù)有限公司，山西太原 030001)

為全面貫徹落實(shí)晉政發(fā)［2008］23號(hào)文《山西省人民政府關(guān)于加快推進(jìn)煤礦企業(yè)兼并重組的實(shí)施意見》及晉政發(fā)［2009］10號(hào)文《山西省人民政府關(guān)于進(jìn)一步加快推進(jìn)煤礦企業(yè)兼并重組整合有關(guān)問題的通知》精神，根據(jù)2009年10月1日晉煤重組辦發(fā)［2009］52號(hào)文《關(guān)于陽泉市營(yíng)、盂縣、郊區(qū)、平定縣煤礦企業(yè)兼并重組整合方案(部分)的批復(fù)》，山西煤炭運(yùn)銷集團(tuán)盂縣恒泰皇后煤業(yè)有限公司整合后屬單獨(dú)保留煤礦。山西省國土資源廳于2012年10月15日對(duì)其頒發(fā)C1400002009121220046149號(hào)《采礦許可證》，批準(zhǔn)開采8號(hào)～15號(hào)煤層，開采方式為地下開采，生產(chǎn)規(guī)模90萬 t/年，井田面積 3.028 4 km2，開采深度為979.97 m ～779.97 m標(biāo)高，有效期限自2012年10月15日至2027年10月15日。

1 礦井概況

該煤礦位于盂縣城南東163°劉家村附近，距盂縣縣城約12 km。井田地形屬黃土剝蝕低山地貌，地表經(jīng)長(zhǎng)期風(fēng)化侵蝕，黃土沖溝縱橫交錯(cuò)，沖溝間黃土梁峁斷續(xù)分布，總體地勢(shì)為西高東低，地形最高點(diǎn)位于井田西北山梁上，海拔為1 110.00 m，地形最低點(diǎn)位于井田東部招山河北部的溝谷低洼處，高程約為975.00 m，最大相對(duì)高差達(dá)135.00 m。井田屬海河流域滹沱河水系溫河支流，區(qū)內(nèi)溝谷發(fā)育，無地表積水，中南部有一西南轉(zhuǎn)東向的苗家莊季節(jié)河。

2 井田地質(zhì)

盂縣恒泰皇后煤礦位于沁水煤田北東部，屬沁水塊坳盂縣坳緣翹起帶，井田大面積為黃土覆蓋，基巖出露較少。

2.1 地層

井田內(nèi)發(fā)育的地層有:奧陶系中統(tǒng)峰峰組、石炭系中統(tǒng)本溪組、石炭系上統(tǒng)太原組，二疊系下統(tǒng)山西組、下石盒子組，二疊系上統(tǒng)上石盒子組及第四系，由下至上簡(jiǎn)述如下:

奧陶系中統(tǒng)峰峰溝組(O2s):本組為煤系基底，井田內(nèi)地表無出露。巖石為淺灰色厚層石灰?guī)r，致密、堅(jiān)硬、質(zhì)純、性脆，灰?guī)r中有方解石脈穿插，夾有泥質(zhì)及鐵質(zhì)。

石炭系中統(tǒng)本溪組(C2b):本組平行不整合于奧陶系地層之上，井田內(nèi)地表無出露。由灰黑色泥巖、砂質(zhì)泥巖、灰色石灰?guī)r和細(xì)砂巖組成，底部有一層窩狀山西式鐵礦，此層之上有一層灰白色G層鋁土頁巖。常夾有一層薄煤層(煤線)，均不可采。

石炭系上統(tǒng)太原組(C3t):本組與本溪組為連續(xù)沉積，為一套海陸交互相沉積建造，巖性主要由黑色泥巖、砂質(zhì)泥巖、細(xì)砂巖、石灰?guī)r及煤層組成，井田地表有零星出露。本組有石灰?guī)r3層～4層，與砂巖、泥巖及煤層有規(guī)律的交替出現(xiàn)，構(gòu)成明顯的海侵海退巖序。其中K2灰?guī)r中夾有兩層泥巖，而將灰?guī)r三分。含煤7層，為井田內(nèi)主要含煤地層之一。

二疊系下統(tǒng)山西組(P1s):本組連續(xù)沉積于太原組之上，為內(nèi)陸相沉積建造，為井田內(nèi)含煤地層之一，以下部灰色細(xì)～中粗粒砂巖(K7)底面為山西組與太原組的分界線。主要由灰色砂巖、灰黑色砂質(zhì)泥巖、細(xì)砂巖、煤層組成，該組在井田內(nèi)局部被剝蝕，地表有零星出露，含煤3層～5層，均不可采。

二疊系下統(tǒng)下石盒子組(P1x):整合于山西組地層之上，該組地層井田北東部大部分被風(fēng)化剝蝕，西南部保留較完整，局部有出露。依巖性可分為下段(P1x1)、上段(P1x2)兩段。

二疊系上統(tǒng)上石盒子組(P2s):本組主要由灰黃、灰白、紫紅色、雜色砂巖、泥巖組成。井田內(nèi)大部分地層被剝蝕。

第四系中上更新統(tǒng)(Q2+3):井田內(nèi)大面積分布，呈不整合覆蓋于基巖之上，厚度0 m～10 m，由淺黃色黃土、粉質(zhì)粘土、粉質(zhì)砂土組成，黃土中垂直節(jié)理發(fā)育，孔隙度大，底部含鈣質(zhì)結(jié)核。

第四系全新統(tǒng)(Q4):為現(xiàn)代河床沉積物，分布于沖溝之中，主要為松散卵礫砂沉積物。一般厚度0 m～5 m。

2.2 構(gòu)造

井田位于沁水復(fù)向斜北部邊緣，太行隆起之西翼，沁水塊坳盂縣坳緣翹起帶上，區(qū)域地層總體走向近東西向，向南傾的單斜地層，大型斷裂較少，寬緩次級(jí)褶曲較發(fā)育。

根據(jù)鉆孔控制和井下巷道揭露情況，井田總體呈次一級(jí)寬緩褶曲構(gòu)造。背斜軸位于井田劉家村北部，向斜軸位于井田南邊部，軸向北東東向，本井田位于背斜軸與向斜軸之間，整體呈一向南傾斜的單斜構(gòu)造。地層傾角5°～10°。另外，該區(qū)發(fā)現(xiàn)了6個(gè)陷落柱。井田內(nèi)斷層不發(fā)育，地層產(chǎn)狀變化不大，地質(zhì)構(gòu)造不影響采區(qū)的合理劃分，故井田內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜程度為簡(jiǎn)單類型。

2.3 巖漿巖

井田內(nèi)沒有巖漿巖出露。

3 主要含煤地層

盂縣恒泰皇后井田內(nèi)主要含煤地層為太原組及山西組。太原組是一套典型的海陸交互相含煤巖系，為本井田主要含煤地層之一，含7層煤，11號(hào)，12號(hào)煤層不可采，8號(hào)，9上號(hào)，9下號(hào)，15號(hào)煤層為主要可采煤層，13號(hào)煤層為零星可采煤層。其中8號(hào)煤層俗稱“四尺煤”，井田的北東邊部剝蝕，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，無夾矸，為穩(wěn)定可采煤層，頂板為砂質(zhì)泥巖，底板為砂質(zhì)泥巖、泥巖，為批采煤層。9上煤層含夾矸0層～1層，為穩(wěn)定可采煤層，頂板為砂質(zhì)泥巖，底板為砂質(zhì)泥巖，為批采現(xiàn)采煤層。9下號(hào)煤層夾矸0層～1層，為穩(wěn)定可采煤層，頂板為砂質(zhì)泥巖，底板為泥巖，為批采未采煤層。15號(hào)煤層位于太原組底部，為全區(qū)穩(wěn)定可采煤層，結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，含夾矸0層～3層，煤層頂板為灰?guī)r或泥巖，底板為砂質(zhì)泥巖，為批采未采煤層。

山西組與下伏太原組連續(xù)沉積，底部為細(xì)～中粗粒砂巖(K7)，成分主要為石英、長(zhǎng)石、巖屑，有少量的云母，磨圓度中等，分選較好，孔隙式、接觸式膠結(jié)，膠結(jié)物多為泥質(zhì)，有少量鈣質(zhì)。發(fā)育交錯(cuò)層理，波狀層理及水平層理;屬于三角洲平原上的分道河流沉積，層位較穩(wěn)定，是本組的主要標(biāo)志層。山西組含1號(hào)，3號(hào)，4號(hào)，5號(hào)煤層，均為不穩(wěn)定不可采煤層。

4 可采煤層煤質(zhì)

8號(hào)，9號(hào)，15號(hào)煤層顏色為黑～灰黑色，具金剛和似金剛光澤，具梯形棱角狀斷口，有一定韌性，硬度3～4，條帶狀、線狀結(jié)構(gòu)，塊狀或?qū)訝顦?gòu)造。宏觀煤巖類型，以半亮型煤為主，少量為光亮型和暗淡型煤，煤巖組分以亮煤為主，夾有鏡煤條帶和少量暗煤。15號(hào)煤層含黃鐵礦結(jié)核。

顯微煤巖組分及類型:各可采煤層顯微組分以有機(jī)組分為主，鏡質(zhì)組以均質(zhì)鏡體和基質(zhì)鏡體為主，結(jié)構(gòu)鏡質(zhì)體少見。半鏡質(zhì)體多于團(tuán)塊體。絲質(zhì)組和半絲質(zhì)組數(shù)量大體相同。半絲質(zhì)組中有結(jié)構(gòu)半絲質(zhì)體和粗粒體、絲質(zhì)體的碎屑體和結(jié)構(gòu)絲質(zhì)。礦物質(zhì)含量不多，并以料土為主，黃鐵礦次之，料土為層狀，透鏡狀分布于有機(jī)質(zhì)中，黃鐵礦為粒狀或結(jié)核狀，其他成分很少。

根據(jù)井田內(nèi)各煤層的煤質(zhì)特征、物理、化學(xué)性質(zhì)，據(jù)GB/T 15224.1-2004煤炭質(zhì)量分類標(biāo)準(zhǔn)劃分，8號(hào)煤層屬低灰～中灰、低硫、特高熱值之貧煤;9上號(hào)煤層屬特低灰～低灰、低～中硫、特高熱值之貧煤;9下號(hào)煤層屬低灰～高灰、低硫～中高硫、中熱值～特高熱值之貧煤;15號(hào)煤層屬低灰～中灰、中硫～中高硫、特高熱值之貧煤。經(jīng)洗選后可作為動(dòng)力用煤或化工用煤，亦可作為民用燃料。

［1］劉麗艷.山西省沁水煤田盂縣山西煤炭運(yùn)銷集團(tuán)盂縣恒泰皇后煤業(yè)有限公司煤炭資源儲(chǔ)量核實(shí)報(bào)告［R］.2011.

［2］山西省地層表編寫組.華北地區(qū)區(qū)域地層表，山西分冊(cè)(一)［M］.北京:地質(zhì)出版社，1979:78-95.

［3］沈永和，張鐵林.山西省地質(zhì)礦產(chǎn)資源［R］.太原:山西省地質(zhì)勘查局，1986.

［4］馮 明.構(gòu)造地質(zhì)學(xué)［M］.北京:地質(zhì)出版社，2007.

［5］袁見齊，朱上慶，翟峪生，等.礦床學(xué)［M］.北京:地質(zhì)出版社，1985.

［6］李守義，葉松青.礦產(chǎn)勘查學(xué)［M］.北京:地質(zhì)出版社，2008:8.