上饒新田礦區(qū)二疊系煤層煤質(zhì)特征及成煤環(huán)境

羅萍

摘 要：通過對上饒新田礦區(qū)二疊系研究，弄清礦區(qū)內(nèi)煤質(zhì)特征及其變化規(guī)律，新田礦區(qū)位于上饒縣應(yīng)家復(fù)式向斜北翼中段，區(qū)內(nèi)含煤地層有二疊系中統(tǒng)上饒組彭家段+饒家段（稱A煤組）、童家段（稱B煤組）和二疊系上統(tǒng)霧霖山組（稱C煤組），其中A煤組和C煤組不含可采煤層，B煤組為區(qū)內(nèi)主要含煤地層，本區(qū)可采煤層按平均值總體屬特低～中灰、低～中硫、特低氯、特低～中磷、高～特高發(fā)熱量、一～三級含砷的1/3的焦煤，煤灰屬較低～高軟化溫度灰和較低～高流動溫度灰，是較好的煉焦配煤，也可作為動力用煤或電煤。

關(guān)鍵詞：新田礦區(qū) 上饒組 霧霖山組 煤質(zhì)

1.緒論

利用煤來研究煤形成環(huán)境是含煤建造研究一個很重要的方面。加強成煤環(huán)境研究及煤質(zhì)特征評價對充分合理利用煤炭資源有重要意義。本文研究的新田礦區(qū)位于上饒縣應(yīng)家復(fù)式向斜北翼中段，煤系地層隱伏于白堊系和侏羅系上統(tǒng)鵝湖嶺組紅層不整合面之下面，總體為一走向北東、向南東傾斜的單斜構(gòu)造，地層傾角一般20～35°，被多條走向正、逆斷層切割，構(gòu)成逆沖多階式斷塊構(gòu)造形態(tài)，褶曲不發(fā)育。

2.研究區(qū)地質(zhì)概況

本區(qū)域自下古生界至下石炭統(tǒng)皆缺失，中生界至新生界沉積不全，上古生界至下三疊統(tǒng)地層沉積發(fā)育，分布廣泛。工作區(qū)大地構(gòu)造位于華南褶皺系（I2）贛中南褶隆（Ⅱ3）饒南拗陷（Ⅲ9）永平～廣豐坳斷束（Ⅳ22）之中段，是上古生界至中下三疊統(tǒng)的發(fā)育地帶。以褶皺發(fā)育為主，伴生較多斷裂為特征，主體構(gòu)造走向呈北東東伸展。

3.煤質(zhì)特征

3.1 物理性質(zhì)

灰黑～黑色，塊狀，碎粒狀為主，次為粉狀、片狀，條痕棕黑色，褐黑色，暗淡、瀝青及油脂光澤，參差狀、階梯狀和貝殼狀斷口，以亮暗型煤為主，次為暗亮型煤，少數(shù)光亮型煤。光亮型煤性脆易碎，亮暗型煤硬度大，不易破碎。局部具條帶狀或透鏡狀結(jié)構(gòu)，塊狀、細(xì)粒狀構(gòu)造為主。質(zhì)輕，較堅硬。

3.2煤巖特征

①有機顯微組分。主要為鏡質(zhì)組，次為惰質(zhì)組，少量殼質(zhì)組，它們在有機組分中的平均含量分別為70.45%、18.77%和3.46%。有機組分在顯微組分中的含量為92.58%。②無機顯微組分。主要為粘土礦物，其次為硫化物和氧化硅類，偶見碳酸鹽類。無機顯微組分在顯微組分中的含量為7.42%。③顯微結(jié)構(gòu)及煤巖顯微類型。顯微結(jié)構(gòu)：主要為條帶狀和碎屑狀。顯微類型：以亮暗型煤為主，暗亮型、礦化絲炭質(zhì)亮煤型及混合亮煤型亦有見及。

3.3煤的化學(xué)性質(zhì)

對區(qū)內(nèi)可采煤層總的煤的主要化學(xué)性質(zhì)敘述如下：

①水份（Mad）。原煤水份0.55～1.76%，平均1.20%。平均值最高B15煤層1.29%，最低B8煤層1.12%。浮煤水份0.86～2.18%，平均1.31%。平均值最高B10煤層1.35%，最低B16煤層1.23%。

②灰分（Ad）。原煤4.77～40.43%，平均14.21%，按平均值屬低灰煤。其中最高為B17煤層，平均22.83%，屬中灰煤，其余可采煤層均屬低灰煤，B15煤層平均值最低為11.08%。浮煤2.86～14.19%，平均6.56%，按平均值屬特低灰煤。平均值最高為B17煤層9.22%，最低B14煤層5.15%。

③揮發(fā)分（Vdaf）。原煤26.32～34.96%，平均31.33%，按平均值屬中高揮發(fā)分煤。平均值最高B16煤層32.14%，最低B14煤層30.14%。浮煤25.44～36.13%，平均30.91%，按平均值屬中高揮發(fā)分煤。平均值最高B10煤層31.76%，最低B14煤層30.05%。

④硫分（St，d）。原煤0.46～3.90%，平均1.33%，按平均值屬中硫煤。其中平均值最高為B8煤層1.65%，最低B17煤層1.03%。浮煤0.47～3.31%，平均0.98%，按平均值屬低硫煤。其中平均值最高B9煤層1.14%，最低B17煤層0.83%。硫相中，以硫鐵礦硫（Sp，d）最多，其次為有機硫（So，d），硫酸鹽硫（Ss，d）最少。原煤中平均含量分別為：Sp，d為1.20%、So，d為0.57%、Ss，d為0.08%；浮煤：Sp，d為0.87%、So，d為0.57%、Ss，d為0.016%。

⑤發(fā)熱量（Qgr，d）。原煤18.62～34.23MJ/kg，平均30.12MJ/kg， 按平均值屬高發(fā)熱量煤。平均值最高B15和B10煤層31.35MJ/kg，最低B17煤層26.34MJ/kg。浮煤29.76～35.18MJ/kg，平均33.11MJ/kg， 按平均值屬特高發(fā)熱量煤。平均值最高B14煤層33.60MJ/kg，最低B17煤層31.97MJ/kg。

⑥浮煤元素分析（Cdaf、Hdaf、Ndaf）

碳含量（Cdaf）81.00～90.03%，平均85.73%，平均值最高B17煤層87.30%，最低B8煤層83.79%。氫含量（Hdaf）4.50～5.63%，平均5.09%，平均值最高B8煤層，為5.38%，最低B15煤層4.91%。氮含量（Ndaf）1.40～1.83%，平均1.63%，平均值最高B16和B9煤層，均為1.71%，最低B17煤層1.55%。

⑦灰成分?？刹擅簩拥幕页煞种饕獮镾iO2，Al2O3和Fe2O3，其余TiO2、CaO、MgO和SO3等含量平均值均小于3.44%，故煤灰一般無工業(yè)利用價值，其中SiO2含量31.10～60.26%，平均48.77%，Al2O3含量17.40～39.98%，平均29.13%，F(xiàn)e2O3含量3.29～31.68%，平均10.22%，TiO2含量0.72～2.33%，平均1.46%，CaO含量0.30～9.34%，平均3.44%，MgO含量0.21～2.92%，平均0.81%，SO3含量0.20～5.81%，平均1.68%。

⑧有害元素。原煤Cld含量0.001～0.023%平均0.0054%，按平均值屬特低氯煤；原煤Fd只做了一個樣，含量為122.11ppm，屬低氟煤；原煤Pd含量0.005～0.216%，平均0.0519%，應(yīng)屬低～中磷煤；原煤Asd含量1～58g/t，平均9.80g/t，按平均值屬三級含砷煤。

4.成煤環(huán)境

本區(qū)二疊世早期位于贛東～贛南濱海盆地的東北端，處于近海型海灣瀉湖相，沉積了棲霞組饒家段淺海和濱?！碁a湖相灰?guī)r，鈣質(zhì)泥巖沉積，至彭家段時期，由于基底小幅抬升，沉積了海陸交互相泥巖，粉砂質(zhì)泥巖夾薄層灰?guī)r為主的含煤碎屑巖沉積，隨著海灣底盤的逐漸上升，到童家段時期形成以陸相湖泊、沼澤為主夾瀉湖相的有利植物繁殖，且反復(fù)出現(xiàn)泥炭沼澤堆積的局面，故形成煤層多而薄，厚度不穩(wěn)定為特征的童家段含煤沉積。至二疊世晚期之初，本區(qū)地殼繼續(xù)上升，完全為陸相河湖沉積環(huán)境，同時氣候較為干旱，不利于植物生長，故形成了陸相雜色碎屑巖夾薄煤層的霧霖山組含煤沉積。到了二疊世晚期之末，地殼再次下降，海水侵蝕，形成淺海硅泥質(zhì)相的大隆組沉積。

5.結(jié)論

本區(qū)含煤地層有二疊系中統(tǒng)上饒組彭家+饒家段（P2sh3+2）、童家段（P2sh4）和二疊系上統(tǒng)霧霖山組（P3w），其中P2sh3+2（A煤組）和P3w（C煤組）不含可采煤層，故童家段為本區(qū)主要含煤地層童家段地層厚度171.75～200.12m，平均187.43m。本段含煤18層，實際15層，煤層平均總厚9.58m，含煤系數(shù)5.11%。其中可采煤層7層（即B17、B16、B15、B14、B10、B9、B8等煤層），可采煤層平均總厚6.95m，可采含煤系數(shù)3.71%。

參考文獻(xiàn)

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