忻州市煤炭賦存特征及其研究意義

李鵬然 忻州市煤田地質勘探隊

忻州市煤炭賦存特征及其研究意義

李鵬然 忻州市煤田地質勘探隊

根據地質勘探資料和多年的工作經驗，對忻州市含煤地層、地質構造、主要可采煤層及其分布特征進行了綜合分析和研究，對忻州市煤炭資源的開發利用起到積極的指導作用。

忻州市；煤炭賦存特征；煤礦建設；應用

Xinzhou city; Coal occurrence characteristics; Coal mine construction; application.

概述

隨著煤礦企業兼并重組工作的進行，建設集團化、標準化、現代化的礦井是當前煤礦兼并重組的主要任務，由于煤炭資源的賦存條件直接制約著礦井的建設規模，所以在礦井建設初期就有必要弄清楚煤層地質構造及其賦存情況。

忻州市煤炭資源主要賦存于寧武、河東兩大煤田及五臺、繁峙兩個煤產地，分布在寧武、原平、靜樂、神池、保德、河曲、偏關、五臺、繁峙9個縣市。寧武煤田整個區域內主要由兩個向斜和一個背斜構成，因受呂梁徑向構造控制，石炭二疊系與侏羅系含煤地層并存，煤種以氣煤、肥煤及1/3焦煤為主；河東煤田主要由一個單斜構造構成，石炭系太原組為主要含煤地層，煤種以氣煤、長焰煤為主；五臺煤產地主要由兩個獨立的向斜構成，石炭系太原組和二疊系山西組為主要含為地層，煤種以氣煤為主；繁峙煤產地主要有泥炭和褐煤兩個煤種，含碳量低，都是變質程度最低的煤。

1 寧武煤田

在忻州市境內，寧武煤田北起寧武縣的陽方口鎮，南至靜樂縣的赤泥窊，分布在寧武縣全境、神池縣東南、原平市西北山區、靜樂縣中北部，煤田呈南北走向，寧武煤田受區內壓性斷裂和橫向斷裂的影響，形成以汾河、恢河為軸，貫穿于寧武－靜樂的邊坡底寬的向斜構造，向斜軸NE30°～40°，兩翼陡峻，其傾角由北至南逐漸變大，其變化范圍5°～70°，向斜軸部傾角變緩，寧武煤田又因受呂梁徑向構造控制，石炭、二疊系與侏羅系含煤地層并存，以石炭、二疊紀含煤巖系為主，煤炭儲量豐富；侏羅紀煤層分布在寧（武）—靜（樂）向斜的軸部。寧武煤田煤種以氣煤、肥煤、1/ 3焦煤為主。

1.1 主要含煤地層

寧武煤田區內主要含煤地層為古生代石炭系上統太原組和二疊系下統山西組以及中生代侏羅系中統大同組。在石炭系中統本溪組和二疊系下統下石盒子組底部也有煤層分布，一般呈線狀賦存，皆不穩定也不可采。太原組和山西組含煤地層共含煤6層，從上至下編號為1～6號，其中1號賦存于山西組，2～6號賦存于太原組。2、5號煤層為全區穩定可采煤層，3、6號煤層為局部可采煤層，其他煤層為零星可采或不可采煤層。侏羅系中統大同組主要含2、3號可采煤層。

1.2 構造

寧武煤田整個區域內主要由兩個向斜和一個背斜構成，呈平行斜列展布，三個褶曲構造為寧武—靜樂向斜，盤道梁—化北屯向斜，春景洼—馬侖背斜。

（1）褶皺

寧靜向斜是區內規模較大的褶皺構造，軸向呈NNE—SSW向展布，軸兩端仰起與盆地形態相吻合。南北長60多公里，東西寬30公里左右。兩翼地層相對傾斜，其北西翼地層傾向SE，傾角15°～70°；南東翼地層傾向NW，傾角16°～68°，兩翼邊部因受斷裂構造影響，地層傾角突然變陡。總之呈一兩翼較為對稱的開闊向斜構造。伴隨主向斜構造，亦有小規模的開闊的短軸褶皺構造及波狀起伏現象。

（2）斷層

寧武煤田內斷層十分發育，尤其是軒崗礦區及其周邊地區是斷裂構造、陷落柱密集發育的地區。縱觀全煤田，有兩種類型：其一是與煤盆地構造一致的逆掩斷層；其二是與煤盆地構造一致的北東向的正斷層。正斷層呈現出相間排列的地塹和地壘構造。斷層的斷距多在幾米到750m之間，延展長度有的達數十公里。大致可以分為三級：

Ⅰ級斷裂構造的斷距在數百米以上，延展長度達數十公里，主要有：西馬坊逆斷層、馬尾溝逆斷層、摩天嶺逆斷層、東寨－春景洼逆斷層。另一組正斷層幾乎都是縱向或走向正斷層。主要有：河西正斷層、杜家村正斷層。

Ⅱ級斷裂構造的斷層斷距一般為數十米，延展長度為十余公里，其數量比Ⅰ級斷裂構造的斷層更多，各礦區（井田）都有，如軒崗的羅林山、后口、姬家山、長梁溝斷層等就屬于這一級斷層。

Ⅲ級斷裂構造的斷距一般在二十米以下，延展長度小，再次一級的伴生小斷層鱗次櫛比，嚴重地影響著煤田開發和煤層開采。

2 河東煤田

河東煤田位于山西省西部的黃河東岸，忻州市的偏關、河曲、保德三縣煤田屬河東煤田北段的北部，煤田呈南北走向，單斜構造，在河曲沙坪一帶煤層埋藏較淺，宜小露天礦開采。屬石炭、二疊紀含煤巖系，河東煤田煤的種類以低變質程度的長焰煤和氣煤為主，浮煤的揮發份一般都在37%以上，南北差異不大。但北部河曲、偏關一帶煤的黏結指數一般都小于35，以長焰煤為主，南部保德境內煤的黏結指數一般都大于35，多數屬氣煤類。

2.1 含煤地層

境內煤系地層為石炭系上統太原組（C 3t）和二疊系下統山西組（P 1s）。

太原組含6～8層煤，由上而下編號為9、10、11、12、13、14、15、16號煤層，其中11號、13號煤層為本煤田穩定可采煤層，10、12號煤層為局部可采煤層，其余為不可采煤層或零星可采煤層。山西組含煤4～5層，其中8號煤層為穩定可采煤層，其他煤層均為不可采煤層。

2.2 構造

河東煤田北部位于呂梁背斜西翼，走向近南北或北東，傾向西或北西的單斜構造，傾角一般為5°～10°之間，局部發育寬緩的褶曲，斷層稀少，構造簡單。

2.3 主要可采煤層

區內賦存7、8、9、10、11、12、13、14、15號9層煤層，其中8、11、13號煤層為本區穩定可采煤層，其余為局部可采煤層或不可采煤層。

8 號煤層位于山西組中下部，厚度2.61～4.28m，平均厚3.44m，煤層結構簡單，含夾矸0～2層，頂板巖性為砂質泥巖，平均厚度4.60m，底板巖性為砂質泥巖，平均厚度3. 38m。11號煤層位于太原組中部，上距8號煤層平均33m，厚度1.60～2.20m，平均厚1. 80m，煤層結構簡單，不含夾矸。頂板巖性為砂質泥巖，平均厚度為4.45m，底板巖性為泥巖，平均厚度1.85m。13號煤層位于太原組中下部，上距11號煤層6.5m，煤層厚度5.40～19.50m，平均厚度15.54m，結構較復雜，含夾矸3～5層，夾矸最大厚度0.60m。頂板巖性為泥巖，平均厚度2.40m，底板巖性為砂質泥巖，平均厚度2.80m。

3 五臺煤產地

五臺煤產地位于五臺縣境內，主要分布在五臺縣的天和與白家莊兩個鄉鎮。含煤面積約19.12km2，占全縣總面積的0.67%。區內主要煤種為氣煤，少數為1/3焦煤和肥煤。氣煤主要用作動力用煤，如一般工業鍋爐用煤及火力發電用煤，亦可作為煉焦配煤和民用煤。焦煤和肥煤主要用于煉焦。

3.1 主要含煤地層

主要含煤地層為石炭系上統太原組(C3t)及二疊系下統山西組(P1s)。

山西組含煤8層，由上向下依次為1、2上、2下、3、4、5、6、6下號。其中5、6號煤層為礦田內富煤區穩定可采煤層， 4號煤層為礦田內富煤區局部可采煤層；其余煤層均為不可采煤層。太原組共含煤8層，由上向下依次為7、7下、8、9、 10、11上、11下、12號。其中9、10、12號煤層均為礦田內富煤區穩定可采煤層；其余煤層均為不可采煤層。

3.2 構造

五臺煤產地位于西天和-娑婆寺復式向斜的西南端，軸向NE～SW向，兩翼地層產狀較為平緩，地層傾角一般為6°～15°。區內所見斷層多為小斷層，斷距小，一般5～15m左右，往往是上層煤斷到下一層煤上，對煤層開采不至于造成大的困難,走向延伸長度50～140m，斷層走向多為北東向延伸，傾向東南、北西者居多，傾角一般48°～70°，斷層性質均為正斷層。

3.3 主要可采煤層

煤田內主要可采煤層有6層，即山西組的4、5和6號煤層及太原組9、10、12號煤層。

4 繁峙煤產地

繁峙煤產地位于繁峙縣境內，范圍是下茹越以北、后河以東的一小塊預測含煤區。有泥炭和褐煤兩個煤種，含碳量低，都是變質程度最低的煤,煤質差，也沒有開采記載。

5 結論

從忻州市煤炭資源分布特征來看，寧武煤田含煤構造相對復雜，在原平軒崗、段家堡、神池縣斷層發育，而且寧靜向斜的兩翼煤層傾角由北至南變化較大，由緩斜煤層漸變為急傾斜煤層，在進行機械化開采時，應綜合考慮地質構造，一般選擇中小型開采規模和合適的開采方法；在向斜軸部地質構造簡單，產狀平緩，適合大中型機械化開采；河東煤田構造簡單，主要由一個單斜構造構成，而且煤層傾角小，煤層厚度大，適合大規模機械化開采，建設大型礦井。五臺煤產地由于開采年代久遠，形成采空區面積較大，而且煤層埋藏較淺，所以適宜露天開采。繁峙煤產地由于煤質原因，適于建設煤化工項目。

[1]211隊.山西省寧武煤田寧武縣化北屯煤礦礦區詳查地質報告.1986年

[2]忻州市煤炭資源發展與研究.忻州市煤炭工業局.2003年

[3]忻州煤炭產業可持續發展.山西人民出版社.2009年

[4]山西省區域地質志.地質出版社.1989年

According to the geological exploration materials and years of experience, the xinzhou city coal-bearing strata, geological structure, main recognize baselevel cycle and distribution characteristics in the comprehensive analysis and research on the development and utilization of coal resources xinzhou city will

exert positive guidance.

10.3969/j.issn.1001-8972.2011.11.100

李鵬然，女，漢族，1968年3月出生，河北吳橋人，工程師，現為忻州市煤田地質勘探隊地質公司經理。