河南濮阳城西王三寨二1煤层煤质特征及矿山开采环境预测

煤炭 资源被称 为“ 工业 的粮食 ” 煤炭不 仅是工业 、 。 农业 、
和 人 民生 活 不 可 缺 少 的能 源 ． 是 冶 金 、 工 、 药 等 部 门 的 更 化 医 重 要 原 料 随 着 开 采 年 限 的 增 加 和 开 采 强 度 的 加 大 ， 批 老 一 矿 山 资 源 已 经 接 近 或 者 即 将 面 临 枯 竭 ． 探 明 的 后 备 资 源 明 而 显 不 足 为 了保 证 经 济 的 可 持 续 发 展 ． 找 新 的 矿 产 资 源 地 寻 是 当 务 之 急 河 南 省 国 土 厅 下 发 了 “ 于 下 达 ２０ 年 度 省 地 关 ０８ 质 勘 查 基 金 （ 转 金 ） 目任 务 书 的 通 知 （ 国土 资 发 ［０ ９ 周 项 豫 ２０ ］ １ ） 。河 南 省 濮 阳县 城 西 一 滑 县 王 三 寨 煤 预 查 （ 作 ） 目 号 ” 续 项 由河南省 地质调查 院承担 。 过 二维地震勘 查和钻探 工程验 通 证 ． 定 了 主 煤 层 的露 头 位 置 。 煤 地 层 为 走 向 北 东 、 向 南 确 含 倾 东 的单 斜 地 层 ． 层 倾 角 为 ６ ８ ． 深 北 浅 。 本 次 工 作 共 施 地 ～ ｏ南 工 ３个 钻 孔 全 部 见 二 煤 ， 层 厚 度 ８３ ～ ．１ 见 图 １ 。 煤 ． ７ ｍ（ ４ ９ ） 煤 层 以粒 状 煤 为 主 ． 本 无 夹 矸 ， 半 亮 型 一 暗 型 、 硫 、 低 基 属 半 低 中 灰 分 、 发 热 量 的 优 质 无 烟 煤 。经 估 算 工 作 区 二 煤 总 资 源 高 量 １． ２１ ３亿 ｔ ．其 中 １０ ｍ 以浅 １ ３亿 ｔ１０ ｍ～ ５ ０ ．２ ２０ ． ２ ：２ ０ １０ ｍ６８
２５ ｍ， ． ５ 一 煤 厚 １ ８ 见 图 １ ． ｍ（ ８ ）
，
分 布 不 均 。碳 酸 盐 类 以 方 解 石 主 。氧 化 硅 类 以 石 英 呈 粒
状 ， 星分布 ， 零 大小不一 ． 布不均 分
３３ 煤 的化 学 性 质 ．
３３１ 煤 的 元 素 组 成 ．．
二 煤 以碳 元素 为主 ， 煤平 均含 量 为 ８ ． ％． 原 ８５ ９ 浮煤 平
瑟
坑
， ， ，
南 濮 阳 城 西 王 三 案 二 煤 层 煤 质 可 特 征 及 矿 山 开 采 环 境 预 测
申开 洪 １ 刘 家 橙 ２ 丁见 广 ２ 彭 江 涛 ２ 范 ２
２河 南省 地 质 调 查 院 河 南 郑 州
军 ２ 曾 祥 ２
（ １河 南 省 地 矿 局 ・ 区域 地 质 调 查 队
的 原 煤 水 分 １ ４ １ ７ ， 均 １ １ ３ 。 煤 水 分 ０５ ％～ ． ％～ ． ％ 平 ３ ４ ． ％（ ） 浮 ４ ．６ ０８ ％ ， 均 ０６ ％ （ ） 低 于 原 煤 水 分 。 ． ９ 平 ．７ ３ ，
３３３ 挥 发 分 －．
一 ＿ 一 ～ ～ Ｉ ＝ 一三 一 二 ¨ ３ 一 ７
２１ ．ｏ ｏ． ５ １ Ｏ． Ｎ
Ｉ 盒 Ｎ １Ｒ７ 一 口ｎ 金 ＇
一
ｌ 能源并发 ｌ
填 状 粘 土 矿 物 。硫 化 铁 类 以 黄 铁 矿 以 分 散 粒 状 为 主 ． 小 不 大
一
２２ 一 、 ． 一 煤 特 征
矿 区一 。 、 一 煤 层 位 于 石 炭 系 上 统 太 原 组 中 下 部 ． 层 煤 直 接 顶 板 为 炭 质 泥 岩 、 岩 。直 接 底 板 为 泥 岩 、 质 泥 岩 底 灰 碳 板 标 高 一 ０ ￣ １ ０ ｍ， 深 ９ ０ １５ ｍ。平 面 上 北 部 浅 、 部 ９０＿ ４０ 埋 ５ ～４０ 南 深 。 由 钻 孑 验 证 煤 层 见 煤 厚 度 为 Ｚ １ ５ １孔 。 一 煤 厚 Ｌ Ｋ １０
一
～ ７ ３ ） 类原 、 煤元 素组成４一 详见 表 ３ 浮 特 ５ 一 征
１ — ８ —
３３ 水 分 （ ｄ ．． ２ Ｍａ ） 二 ． 的原 煤 水 分 ０６ ％～ ． ％ ． 均 ０７ ％ （ ） 浮 煤 煤 ． ６ ００ 平 ９ ． ７ ７
水 分 ０４ ％～ ．２ ， 均 ０ ９ ７ ， 于 原 煤 水 分 。 一 煤 ．０ ０６ ％ 平 ． ％（ ）低 ４ 。
本 次 工 作 成 果 在 一 定 程 度 上 有 效 地 补 充 了河 南 省 煤 炭 资 源
的 后 备 储 量
稳定 。二 煤层底 板标高… ０ ０ １ ０ ｍ， 除地 面标高 ， 。 １０ ８ ０ 扣 二
煤 层 埋 深 一 般 １５ ～ ８ ０ 全 区可 采 。 ０ ０ １５ ｍ． 矿 区 通 过 钻 孔 验 证 二 煤 层 厚 度 为 ： Ｋ ０ ０ 孔 ８ ４ Ｚ １７ １ ． ｍ， ３
均含 量 为 ８ ． ％； ９９ ４ 一 煤 原 煤 平 均 含 量 为 ８ ． ％ ． 煤 平 ６４ ７ 浮 ■一为 ～５ 一 — 均 含 量 为 ８ ．５ 。 ６— 氢 一 ， 元 素 、 元 素 少 许 。 煤 ９４ ％ 其～３ ６— 素 氧 次 元 氮 各
ｌ 一 １ 一
３ 煤质 特征
３１ 煤 的物 理 性 能 ．
二 煤 为 黑一 灰 黑 色 ， 痕 为 黑 一 棕 黑 色 。 由 于 受 后 期 条 构 造 作 用 的影 响 ， 的 原 生 结 构 遭 到 破 坏 ． 造 镜 面 发 育 以 煤 构 粒状 为主 ， 为粉粒 状 、 片状 ． 见块状 煤 层受压 固结成 次 鳞 偶 块 状 ， 指 轻 压 即碎 ， 挤 压 和 揉 搓 现 象 属 半 亮 型 ～ 暗 型 手 具 半 煤 ， 煤 次 之 ， 状 、 坚 硬 。 相 对 密 度 （ Ｄ） 均 为 １ ８ 暗 块 较 视 ＡＲ 平 ．ｔ ３／ ｍ ， 相 对 密 度 （ Ｒ 平 均 为 １ ３／ ３ 低 灰 、 低 硫 、 磷 真 Ｔ Ｄ） ． ｔ 。为 ４ ｍ 特 低 无 烟 煤 ， 热 量 较 高 ， 良好 的 动 力 、 发 是 民用 煤 和 炼 焦 用 煤 。
上 含 煤 地 层 平 均 厚 约 ６ ０ 煤 层 主 采 以 二 。 为 主 ， 中 一 ２ ｍ， 煤 其
。、 一
煤层局 部可采 。 二 煤 位 于 二 叠 系 山 西 组 下 部 ， 占砂 岩 （ 和 老 君 堂 大 Ｓ）
２１ 二 ， 特 征 ． 煤
砂 岩 （１之 间 ， 。 直 接 顶 板 即 为 大 占砂 岩 段 一 套 灰 一 灰 Ｓ） 二 煤 白色 、 中一 厚 层 状 、 一 中 粒 硬 质 砂 岩 。 距 砂 锅 窑 砂 岩 （ｓ 细 上 Ｓ） ７ ．５ ， 炭 砂 岩 （ｘ ３ ． ｍ； 距 灰 岩 １．６ ０６ ｍ 香 Ｓ ）１ ８ 下 ０ ３２ ｍ。煤 层 较
４ ０ ０ ５０ １
摘 要 通 过 濮 阳 城 西一 县 王 三 寨 一 带 可 采 煤 层 的 煤 质 特 征 和 工 艺 性 能 的 勘 查 研 究 、 析 ， 为 二 煤 层 属 半 亮 型 ～ 暗 滑 分 认 半 型 煤 。 有 特 低 硫 、 磷 无 烟 煤 ， 热 量较 高 的特 点 。 通 过 对 工 作 区二 １一 。 煤 层 的 水 文 地 质 条 件 、 程 地 质 条 件 、 质 特 征 、 具 低 发 、 、 ４ 工 煤 工 艺性 能 等 几 个 方 面 的认 识 来 分析 煤 层 的 开 采 技 术 条 件 ． 测 未 来 矿 井 开 采 引起 的 环 境 地 质 问 题 。 预 关键词 二１ 层 煤 煤质 特征 工艺性 能 二 叠系山西组 开 采 技 术 条 件
Ｚ Ｉ０ 孑 ．１ 见 图 １ Ｋ１ １ １ Ｌ７ ｍ（ ９ ）
１ 煤 层 成 矿 背 景
矿 区 位 于豫 北 平 原 东 部 。 势 开 阔 ， 南 高 东 北 低 ． 均 地 西 平 海 拔 约 ５ ｍ．面 积 ２ ２ ｍ２ 矿 区在 加 里 东 运 动 使 其 上 升 隆 ５ ５ｋ
２ ． ％ ，平 均 ２ ．７ （ ） ８０ ５ ５５ ％ ３ ：精 煤 挥 发 分 两 极 值 为 ２ ．１ ～ ３２ ％ ２ ． ％ ， 均 ２ ．７ ３ 。 ５１ ４ 平 ３８ ％（ ） ３３ －４ 硫 分 －
暗 煤 次 之 ， 状 、 坚 硬 。 相 对 密 度 （ Ｒ 平 均 为 １ ７／ ３ 块 较 视 Ａ Ｄ） ．ｔ ， ５ ｍ
亿 ｔ１０ ｍ 以深 ４０ ：５ ０ ．８亿 ｔ 。一 煤 组 煤 （ ３ ） 总 资 源 量 ３４ ？ ４ ２ １ ９万 ｔ ９９ ． ４ 。其 中 １０ ｍ 以浅 ２８ ５０ ． ４亿 ｔ 。本次 工作 新增 煤 （ ３ ）总资源量 １ ． ３４ ０８ ６亿 ｔ 。其 中 １０ ｍ 以浅新增 ６３ ５０ ． ５亿 ｔ 。
¨
煤 为灰 黑色 ， 以粒 状 煤 为 主 ． 半 亮 型 ～ 暗 型 煤 ， 属 半
二 煤 的 原煤 挥 发 分两 极 值 为 ２ ． ％（ ） ７８ ５ ７ ；精 煤 挥 发 分 两 极 值 为 ２ ．６ ２ ． ％ ，平 均 ５ ％～ ６ ７ ７ ９ ２ ． ％ （ ） 一 煤 的 原 煤 挥 发 分 两 极 值 为 ２ ． ％ ～ ６４ ２ ７。 １３ ０
真 相 对 密 度 （ Ｒ 平 均 为 １ ５ ｍ３ 为 富 灰 、 低 硫 、 磷 无 Ｔ Ｄ） ．ｔ 。 ６／ 特 低 烟 煤 ， 热 量 较 高 ， 良好 的 动 力 用 煤 和 民用 煤 发 是 矿 区 二 煤 层 、 一 煤 层 视 密 度 、 密 度 见 表 １ 真 。
表 １ 矿 区 煤 层 视 密 度 、 密 度 统计 表 真
中图分 类号 ：Ｄ ６ ． Ｔ １ ３１
０ 引 言
文献 标识码 ： Ａ
文章编 号 ：６ ２ ９ ６ （０ ０ — ３ — １７ — ０ ４２ １）５ ０ １ ４ １
格 局 ． 制 了 岩 层 的 展 布 方 向 和 赋 存 状 态 ． 控 制 了 含 煤 地 控 也 层 使 古 生 界 地 层 发 生 褶 皱 和 断 裂 ， 成 不 均 匀 的 隆 起 和 拗 形 陷 ． 县 穹 隆 及 东 明 台 凹 即 为 本 区 的 此 次 活 动 的 产 物 ； 山 滑 喜 运 动 使 本 区 不 均 匀 沉 降 ． 拗 陷 区 沉 积 了 巨 厚 层 的新 生 代 盖 在
起、 遭受剥 蚀 ， 成长期 沉积 间断。 形 华里 西运动使 本 区逐 渐下
降 ． 始 接 受 沉 积 。 至 晚 石 炭 世 ， 区 气 候 湿 热 ， 宜 植 物 生 开 本 适
长． 为成煤 提供 了物质来源 ， 但地 壳升 降频繁 ， 使海 陆交互 形
成 多 煤 层 的 特 点 。后 期 的 印 支 、 山 运 动 构 成 整 体 区 域 构 造 燕
层形成 了现在 的第 四系及 新近系 的盖层 隆起 区煤 系地层遭
受 风 化 剥 失 ． 在 拗 陷 区 较 好 的 保 存 了煤 系 地 层 。 而
２ 煤层 特征
矿 区 含 煤 系 地 层 主要 为 石 炭 系 上 统 太 原 组 （ ）二 叠 系 Ｃ ，
下 统 山 西 组 （ ） 下 石 盒 子 组 （ ） 上 石 盒 子 组 （ ｚ） 区 域 Ｐｓ 、 Ｐｘ 及 Ｐｓ ，
基 金 来 源 ：０ ８年 ） ａ 地 质 勘 查 基 金 ， 国土 资 Ｊ ［０ ９ １号 ２０ Ｊ１ ｒ ＿ 豫 ￣ ２０ ］ ． 图 １ 矿 区煤 层 底 板 等 高 线 、 造 及 工 程 分 布 示 意 图 构
作者简介 ： 申开洪（９４ ） 男， １ ８ ～ ， 地质矿 产调查专业， 助理工程 师。从 事矿 产地质勘 查工作 。